燃料電池測定と評価

AUTOLAB装置で燃料電池評価

　燃料電池は電池ようなものですが、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。
　燃料電池は二つの電極と電解質が構成させ、電極と電極の間に電解質のサンドイチような構造です。
　水素は燃料として、アノート反応
　酸素、または空気はカソート反応

ACID ELECTROLYTE FUEL CELL
2H2 =4H+ + 4e-
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O

ALKALI ELECTROLYTE FUEL CELL
2H2 + 4OH- = 2H2O + 4e-
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-

燃料電池種類は　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と固体酸化物燃料電池型燃

リン酸型燃料電池（PAFC) PHOSPHORIC FUEL CELL	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。
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。
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。
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。
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。

AUTOLAB装置で燃料電池の評価

ポテンショ/ガルバノスタットよるDC測定	OPEN CIRCUIT POTENTIALで電圧と電流のモニター時間に対して、放電の制御温度、ガスの圧力、フロ－、ｐHの変化より反応速度の研究各電極材料の選択電解質電流遮断放よる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
FRA32MよるAC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