中性子ラジオグラフィによる閉鎖式燃料電池システムの発電時可視化

百留 忠洋*; 吉田 弘*; 月岡 哲*; 青木 太郎*; 飯倉 寛; 野島 健大; 安田 良; 酒井 卓郎; 松林 政仁; 前川 康成; et al.

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海洋研究開発機構(JAMSTEC)では、航続距離が数千キロ規模の次世代巡航型無人探査機開発のために閉鎖型燃料電池等の研究開発を行っている。原子力機構は共同研究として量子ビームを用いた架橋・グラフト重合技術を用いて発電効率及び耐久性に優れた電解質膜の開発並びに閉鎖環境における発電状態を把握するために中性子ラジオグラフィによりナフィオン膜を用いた燃料電池セルの発電状態での生成水の挙動を可視化する実験を担当している。開発膜の性能評価では、高分子基材をグラフト重合化した膜が燃料電池システムで使用可能であることが示唆された。また、2種類の膜のうち、全炭化水素系膜の方が適していることが確認できた。中性子ラジオグラフィによる可視化実験の結果では、発電中の生成水の挙動が確認でき、飽和水発生に伴う発電量低下の状態が確認できた。