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固体高分子形燃料電池のマイクロ水輸送現象と耐フラッティング性を有するGDL構造に関する研究
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| Title: | 固体高分子形燃料電池のマイクロ水輸送現象と耐フラッティング性を有するGDL構造に関する研究 |
| Other Titles: | Study on Microscopic Water Transport Phenomena and Structure of Gas Diffusion Layer Tolerant to Flooding in Polymer Electrolyte Fuel Cell |
| Authors: | 境田, 悟志 Browse this author |
| Issue Date: | 22-Mar-2018 |
| Publisher: | Hokkaido University |
| Abstract: | 水素は多様な一次エネルギーから生成可能であり，高効率なエネルギー変換装置である燃料電池を用いることで，永続的なエネルギー源確保および環境負荷低減，エネルギーセキュリティ向上が期待できる．水素の利用は，近年，世界初の商用燃料電池自動車"MIRAI" (トヨタ自動車）の市場投入に代表されるように，自動車などの運輸部門に広がりをみせており，今後，更なる普及が期待されている．運輸部門での水素利用には主に起動性の良い PEFC : Polymer Electrolyte Fuel Cell（固体高分子形燃料電池）が用いられているが，本格普及には PEFC の高出力密度化を実現し，コスト低減，市場競争力の強化が不可欠である．高出力密度運転を実現するには発電時に副産物として生成される水を効率的に排水する必要があるが，微細な構造を有する PEFC の最適な排水機構の構築は未だ実現できていない．とりわけ GDL：Gas Diffusion Layer（ガス拡散層）内部に滞留する水の排水は重要である．そこで本研究では LBM : Lattice Boltzmann Method（格子ボルツマン法）を用いた解析的アプローチと GDL 内水挙動と相似な流れを，拡大スケールモデルを用いて観察する実験的アプローチを併用し，効率的な排水を実現するGDL 構造の提案を目指す．本章では，近年深刻化するエネルギー資源の枯渇に対する解決策として水素および PEFC の有用性を述べるとともに，本研究に関連する諸研究をまとめることで本研究の背景と目的について記述した． |
| Conffering University: | 北海道大学 |
| Degree Report Number: | 甲第13208号 |
| Degree Level: | 博士 |
| Degree Discipline: | 工学 |
| Examination Committee Members: | (主査) 特任教授 近久 武美, 教授 大島 伸行, 教授 小川 英之, 准教授 田部 豊 |
| Degree Affiliation: | 工学院（エネルギー環境システム専攻） |
| Type: | theses (doctoral) |
| URI: | http://hdl.handle.net/2115/73053 |
| Appears in Collections: | 課程博士 (Doctorate by way of Advanced Course) > 工学院(Graduate School of Engineering)
学位論文 (Theses) > 博士 （工学）
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