No.74「固体高分子形燃料電池（PEFC: Polymer Electrolyte Fuel Cell）の評価技術」

カーボンニュートラル実現のための取り組みの一つとして、水素エネルギーの利用が進んでいます。水素と酸素の化学反応からエネルギーを作る燃料電池、逆の反応で水から水素を作る水電解などです。71号で当社のカーボンニュートラル実現のための技術支援サービスを紹介いたしました。研究開発が進んでいるPEM（高分子電解質膜）を用いた燃料電池・水電解システムでは、化学反応が生じる正負の電極層と両電極を分ける電解質、そして、水素ガスや酸素ガスと水が流れるセパレータなどから構成されています。当社は、開発を通じ、構成部材に合わせた評価・解析技術を提案してきました（図1）。

お客様が開発された部材の燃料電池としての性能を調べるため、燃料電池を試作し、その電池性能を評価いたします。セパレータの耐食性など一連の電気化学技術を有しています。燃料電池の逆プロセスの水電解にも、同じ要素技術で対応します。セルを組んだ際、ガス・水の流れの程度の評価から、それに影響する材料の機械強度特性も評価します。

これらマクロな電池や水電解の目に見える性能は部材により変化します。そのような部材による違いを化学分析や物理解析で調べることができます。お客様が制御されたい部材・現象により、手法は変わります。構成物質のマクロ組成は、鉄鋼分析が培った技術で対応します。電極と言っても、平板ではなく 、数10nm以下の微細な炭素材料・ポリマー電解質・微粒子触媒 から成る"アリの巣"の様な、複雑な立体構造を取ります。触媒反応が生じるnmスケールから、ガス・水の流れるサブμmスケール、さらに広くサブmmの構造を、立体的に捉える最新の技術を提供しています。

当社は、燃料電池の部材ごとの性能に合わせた微視的構造から、マクロな組成分析、そして、電池性能・水電解性能を評価まで、お客様のニーズに合わせた総合的な分析・評価技術でお応えします。