AUTOLAB装置で燃料電池評価
インターケミ株式会社
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燃料電池は電池ようなものです。しかし、二次電池ような充電をしません。燃料を供給し、電気化学反応させ、電気を提供します。 ACID ELECTROLYTE
FUEL CELL ALKALI ELECTROLYTE FUEL CELL
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| 燃料電池種類 | リン酸型燃料電池 アルカリ型燃料電池 高分子型燃料電池 溶融炭酸塩型燃料電池 固体酸化物型燃料電池 |
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リン酸型燃料電池（PAFC) PHOSPHORIC FUEL CELL |
最も開発進み、高度に発展したタイプです。発電端効率は36-:43%、熱利用を含めると70-80％の燃料利用効率が見込まれます。都市エネルキーセンター、分散発電所、例、病院、学校、空港、ホテルなどに利用されます。バスか機関車のような大きな乗り物ロング等も利用されます。 | ||||||||||||||||||||||||
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アルカリ型燃料電池（AFC) ALKALINE FUEL CELLS |
宇宙と軍事などの特殊用途のために開発されました。効率70%以上です。水酸化カリウムを電解とし、室温～150℃、加圧下で、運転されます。コストは高くて、商用には適用ではないですが、、いくつかの会社は、コストを減少しようと努力しています。 | ||||||||||||||||||||||||
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高分子型燃料電池（PEFC) PROTON EXCHANGE MEMBRANE |
フッ素樹脂系高分子のイオン交換膜を電解質に用い、低温で作動する電池です。高いパワー密度、速く出力を期待していますが、電気自動車への応用の関心が高まっています。 | ||||||||||||||||||||||||
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溶融炭酸塩型燃料電池（MCFC) MOLTEN CARBONATE |
化石燃料、特に将来的に石炭ガスを原燃料に用いることを目指して開発されてきました。カリ1996年からフォルニア州で、1200°Fの高温で、テストとして、運転されました。電気効率への見込み高いです。 |
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| 固体酸化物型燃料電池（SOFC) |
イオン伝導性酸化物を電解質に用いて高温で運転するのが特徴である。高いパワーを持ち、ヨーロッパに100KWの試験機があり、日本には2 x 25KWがあります。液体電解質の代わりに、高温に耐えるセラミックスを使用し、運転温度は1800°Fで、効率は 60%になります。 |
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研究開発の現状 |
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燃料電池のマーケット |
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| 燃料電池の利点 | ① 地球にやさしく、汚染がなく、排出がないです。 ② 機械デバイスと比べて、効率が高いです。 ③ 燃焼がなくて、機械的なパーツもなくて、信用性と依頼性も高くなります。 ④ メタノールと水レサイクルができます。 ⑤ 従来工場と比べて、同じパーワでも,、サイズが小さいです。 ⑥ 個人的に、発電所を持つことが可能になります。 |
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研究開発の現状 今までの現状は、電池の容量が低く、コストが高いですが、第一のステップは都市バスが圧縮された水素を使って，400Km範囲に走ります。環境の汚れ、都市の騒音を減少します。
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研究開発の現状 １999年月17日にDAIMLER CHRYSLERはプロットタイプ燃料電池車を発表しました。名前はNECAR4で、効率はディーゼルの2倍です。450Km距離範囲で、走れます。.
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燃料電池研究開発の現状 DAIMLER-CHRYSLER, GM, FORD, TOYOTA, BMW, RENAULT 等の世界メーカは2004年に燃料電池車の大量の生産を目指しています。 |
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各燃料電池
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AUTOLAB装置で燃料電池の評価
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電流の放電
反応速度 各ステップ反応の制御 放電vs.時間のプロット 燃料電池のパーワ 内部抵抗の制御 |
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| Electrochemical & Transport Phenomena |
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| GPESソフトでDC測定 |
OPEN
CIRCUIT POTENTIALで電圧と電流のモニター |
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| 電極の制御 | 各電極材料の選択
電解質 膜の評価 サイクリックボルタンメトリーでレッドクス電位の調べ クロノテクニックで、電圧、電流、電荷等の出力の調べ |
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| FRAソフトで、インピーダンス測定 | ガルバノのシングル電流よるインピーダンス測定 ガルバノの電流スキャンよるインピーダンス測定OPEN CIRCUIT POTENTIALよるインピーダンス測定 TIME SCANよるインピーダンス測定 インピーダンス測定よる各組成抵抗調べ 電解質CONDUCTANCEテスト 拡散反応 周波数変化より、電量vs.時間 |
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AUTOLAB装置測定データ REDUCTION OF CH3OH |
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AUTOLAB装置測定データ Electrode poisoning |
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AUTOLAB装置測定データ Electrode poisoning
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AUTOLAB装置測定データ Diffusion |
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AUTOLAB装置測定データ Diffusion |
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