09/26/2014
No.0083 PEFC 構成材料の水特性評価
電解質膜、触媒層、ガス拡散層などの研究開発においては、各材料の水に対する特性を把握することが重要である。ここでは、各種材料の水蒸気吸着・脱着測定、およびパームポロメトリーによる流体透過性測定の一例を示す。
PEFC構成材料の水蒸気吸・脱着等温線【室温】
・ | 左図の触媒層試料(貴金属担持カーボン＋Nafion®)の細孔容積・細孔径は同じであるが、水蒸気の吸脱着挙動が異なることが分かった。 |
・ | Nafion®膜の飽和水蒸気圧付近(P/P0=0.9)での水蒸気吸着量は、100%RHで調湿後(平衡到達後)の含水率(13 wt%)とよく一致する。 |
・ | 約5℃～100℃で測定可能。 |
パームポロメトリー：純水透過量・透水圧測定
・ | パームポロメトリーより、純水の透過量が計測可能で、ダルシー等の透過性定数を算出することができる。 |
・ | 透水圧＝水が浸入し始める圧力についても計測可能である。表の透水圧測定結果より、触媒層があると水が浸入しにくくなることが分かった。 |
・ | 水以外にも水蒸気、空気の透過量測定も可能である。 |
カテゴリー
自動車, 電池
分類
燃料電池