東京工業大學平井修一郎教授的研究小組在世界上首次成功開發出一種技術,該技術可以實時和高分辨率地可視化運行中的燃料電池中反應生成的液態水的行為。預計這將大大有助於燃料電池的設計。

 經濟產業省為實現氫能源社會設定了“到2030年普及約80萬輛燃料電池汽車”的目標。針對這一點,在新能源產業技術開發機構(NEDO)的項目中,技術研究協會FC-Cubic和東京工業大學一直致力於開發使用X-的燃料電池的分析和評估技術。射線。

 燃料電池是在催化劑上將空氣中的氫氣和氧氣(供給氣體)轉化為將產生水時產生的能量轉換為電能的系統。但是,如果生成的液態水積聚在燃料電池中,則會干擾供應氣體的輸送。因此,為了提高燃料電池的性能,需要準確掌握各界面層中生成的液態水的行為,但以往是從發電性能間接判斷的。

 這次,在可視化裝置的研究中,我們結合了並行發射X射線的“軟X射線光束並行化技術”和將光轉換為電信號的一種元件“CMOS探測器”,還有一個用於觀察的燃料電池。該電池旨在減少對 X 射線的影響。結果,該設備足夠大,可以安裝在實驗室中,並且我們成功地實時獲得了高分辨率的可視化圖像。可以在百萬分之一米 (µm) 的水平上進行測量。

 憑藉這一成就,預計汽車燃料電池的高性能和耐用性將得到改善,有助於設計指南的技術開發將加速。未來,與企業的聯合研究有望促進汽車行業所需的燃料電池的更高性能、更高耐用性和更低成本。

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