No.68「水素社会を担う燃料電池の試作・評価とナノ構造解析（１）」

固体高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell；PEFC）は2枚のセパレータで1枚の膜・電極接合体（Membrane Electrode Assembly；MEA）を挟み込むことにより単セルを構成しており、実際は単セルを積層したスタックとして使用します。PEFCは低い温度で作動し、高い発電効率を示すことから、自動車用の次世代電源として、期待されております。実用化の課題の一つとして、PEFC環境下での構成部材の耐久性が挙げられます。

なぜいまこれが？

PEFC構成部材の耐久性を評価する方法の一つとして、発電試験があります。当社では発電試験後の部材（セパレータやMEA）を物理解析／化学分析によって、発電試験前のものと比較することにより、部材の耐久性を評価します。図1は発電試験装置の外観、図2は試作したセルの外観です。

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これがポイント！

図3に試作したMEAおよびセパレータを組込んだ単セルの発電試験の例、図4に発電試験前後のセパレータ表面を極低加速走査型電子顕微鏡（Ultra-Low accelerating Voltage-Scanning Electron Microscope；ULV-SEM）により観察した結果を示します。耐久試験後のセパレータ表面には腐食生成物が確認できます。また、アノード側セパレータ表面の腐食生成物の形態がカソード側のものと異なっている事を確認しており、様々な物理解析装置を駆使することにより、変化工程の解析が可能です。

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各部材（触媒層付膜（CCM：Catalyst Coated Membrane），MEA，セパレータ等）の試作、部材の耐久性評価および劣化解析まで一貫して対応するワンストップソリューションサービスを提供できることが当社最大の特徴です。セルの試作、発電試験および劣化解析等について、当社へお気軽にご相談ください。