サンドグラインダー
- 用途・目的
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粉体の粉砕や解砕、分散、撹拌
- 燃料電池研究への応用
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触媒インクの混合、分散
粉体の粉砕や解砕、分散、撹拌
触媒インクの混合、分散
粉体の粉砕や解砕、分散、撹拌
触媒インクの混合、分散
各種インクの塗工
触媒層の作製
各種インクの塗工
触媒層の作製
加熱プレス(小型セル用)
電解質膜への触媒層転写
サブガスケット、ガス拡散層(GDL)の熱圧着
加熱プレス(フルサイズセル用)
電解質膜への触媒層転写
セパレータの接着
液体やスラリーなどの粘度、粘弾性の測定
触媒インクの粘度管理
液体やスラリーなどの粘度測定
触媒インクの粘度管理
溶媒に分散した微粒子の粒子径分布測定
触媒インク原液中の粒子径分布測定
〇MEA評価セルの発電雰囲気制御
(温度・湿度・圧力・ガス種)
供給ガスを任意の組成で混合
小流量から大流量まで安定供給
温度:室温~80℃
露点:室温~80℃
圧力:常圧~300 kPa-abs
供給ガス:H2, Air, O2, N2, He
流量制御:0.02~10 L/min
〇電気化学特性評価
ポテンショスタット
電流レンジ ±20 A
インピーダンスアナライザ
その他:COガス利用可能
in-line質量分析装置
MEA発電性能の詳細解析および解析手法検討
・装置仕様
温度:室温~150℃
露点:8℃~80℃
圧力:常圧~300 kPa-abs
供給ガス:H2, Air, O2, N2, CO
負荷電流:最大120 A
特徴:カソード側の加湿器を2系統有し、発電試験後に短時間でセル中をN2雰囲気へと切替えて電気化学診断が可能
高温による発電性能や材料耐久性の評価
装置仕様
・負荷電流:0~120A
・発電温度:室温~150℃
・発電圧力:常圧~300 kPa-abs
・供給ガス:H2, Air, O2, N2
・ガス露点:40~120℃
長期連続発電やOCV保持等によるMEA材料耐久性の評価
装置仕様
負荷電流:0~40A
発電温度:室温~120℃
発電圧力:常圧~300 kPa-abs
供給ガス:H2, Air, N2
ガス露点:40~90℃
特徴:フルサイズセルの発電試験(~5 kW)
温度:室温~90℃
露点:40~80℃
圧力:常圧~300 kPa-abs
供給ガス:H2, Air, N2
触媒活性の評価
電気化学的有効比表面積 (ECSA)の評価
溶液中イオン成分の定性、定量分析
電解質材料の分解生成物(F-、SO42-等)の定量による劣化現象の解析
溶液中成分の定性、定量分析
電解質膜の分解生成物計測
ガス中成分の定性、定量分析
燃料電池セルへの供給ガス中の不純物分析
セル排出ガス中のCO2濃度定量による触媒担体劣化速度の測定
ナノスケールの構造観察
結晶構造解析
元素マッピング
凍結試料の観察
液体サンプルの観察
MEA、電解質膜の構造観察
触媒担体の3D構造観察
触媒の結晶構造解析、元素分析
結したインク、アイオノマー分散溶液のクライオ構造観察
インク、アイオノマー分散溶液の液中観察
表面、断面の観察
元素分析
触媒層の表面、断面観察
触媒層厚さの計測
SEM観察断面の作製
MEAの断面観察
TEM、SEM観察断面の作製
MEAの断面観察
SEM観察断面の作製
MEAの断面観察
含水試料・液体試料を急速凍結し、含水状態でTEM観察するための試料を作製
インクやアイオノマー分散溶液、加湿状態の触媒層断面観察(アイオノマー分散状態など)
含水試料・液体試料を高圧凍結し、含水状態でSEM/TEM観察するための試料を作製
インクやアイオノマー分散溶液、加湿状態の触媒層断面観察(アイオノマー分散状態など)
元素分析
触媒担持量の定量(検量線法)
表面形状観察
高さ計測
触媒層の欠陥(凹凸、ヒビ割れ等)の評価
厚さ測定
比表面積、細孔容積、細孔分布の測定
触媒粉末、触媒層の細孔構造の評価
真体積計測
触媒層、ガス拡散層の真体積測定
空隙率評価
多孔体の酸素拡散抵抗計測
触媒層、ガス拡散層の酸素拡散抵抗計測(温度、湿度制御環境下)
水蒸気収着特性の評価(重量法)
触媒層、ガス拡散層、電解質膜の水蒸気吸着特性の計測(~80℃)
金属微粒子の表面積の測定
触媒金属の比表面積の測定
熱安定性の評価
分解反応の解析
担体カーボンの燃焼による触媒/担体重量比の測定
触媒担体、アイオノマー材料の熱安定性の評価
結晶構造評価
触媒金属の結晶子サイズ、合金化度の評価
電解質膜の結晶化度の測定
材料の構造評価
電解質膜の親水部/疎水部の構造解析(室温での加湿可)
触媒粒子の粒子径分布、周期構造、配向性の評価
核磁化緩和時間測定
電解質高分子や水の運動性の解析
1H, 13C, 19Fの溶液NMR
膜分解生成物の候補化合物のスペクトル測定
分子量分布測定
アイオノマー高分子の分子量分布測定
物質の同定、定量
電解質膜の劣化メカニズムの解析
物質の同定
物質の定量
電解質膜の劣化メカニズムの解析
官能基やポリマー骨格に特徴的なラマン散乱ピークに基づく化学構造解析
骨格ピークに対する側鎖のラマンピークの相対強度から側鎖の劣化の程度を評価
ナノ粒子のサイズ分布評価
アイオノマーの凝集粒子のサイズ評価
表面形状評価(室温での加湿可能)
表面粘弾性評価
表面電流像評価(室温での加湿可能)
電解質膜の表面構造観察、機械特性のマッピング(室温での加湿可)
材料の粘弾性特性評価
電解質膜の動的粘弾性測定
材料の弾性率特性評価
電解質膜の機械的強度(弾性率、降伏点、塑性変形)の温度/湿度感度の評価
高分子膜のガス透過率計測
電解質膜の水素/酸素透過率の同時測定(高温・高加湿雰囲気可)
電解質膜、MEAの水輸送特性評価
水透過率、電気浸透係数の計測
電解質膜の含水量とプロトン伝導度の同時評価
電解質膜の面内、厚さ方向のプロトン伝導度計測
水晶振動子表面の微小重量変化測定
アイオノマー薄膜の含水量測定
液体試料の元素分析
電解質膜洗浄処理溶液の元素分析
耐久試験排水中の白金量定量