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 ―新規電解質膜の開発から電池内部の熱流動解析まで―
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| 高分子電解質膜合成 |
 工学系研究科 システム量子工学専攻教授 寺井隆幸 二次エネルギー媒体として水素を利用するエネルギーシステムは次世代のエネルギーシステムとして大きな期待がもたれています。そのための重要な技術要素の一つとして、燃料電池がありますが、われわれのグループは、室温で起動できるという大きな特徴を持つ固体高分子型燃料電池に着目し、そのための高分子電解質膜の合成とその応用についての研究を行っています。これまでに、一般的に広く用いられているDuPont社製のNafion膜の３倍のプロトン伝導性を持つ電解質膜の合成に成功しました。さらに、プロトン伝導機構を検討するため、散逸粒子動力学（DPD）法を用いて高分子電解質膜中の構造のシミュレーションを行い、電解質膜内部に水分子のクラスターが形成されることを明らかにしました。 |
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| 燃料電池内部の熱化学反応流の数値計算 |
 工学系研究科 機械工学専攻教授 笠木伸英 内燃機関に代わる次世代エネルギーシステムの一つとして、燃料電池が注目されています。中でも固体酸化物形燃料電池（SOFC）は、その高い発電効率から発電所や分散電源への導入が期待されています。本研究では、セル内部の温度分布の改善・物質輸送の促進により、さらに高性能なSOFCを開発することを目的としています。 熱物質輸送と電気化学反応の連成数値解析により、セル内部の熱流動を解明するとともに、セル発電特性の評価を行います。また、解析に基づき従来のSOFCに比べ、より高い発電効率を実現できるセル形状・運転方法の提案を行います。 |
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