燃料電池・水電解におけるセル/電極触媒の構造解析と劣化メカニズム

セミナー趣旨

近年、脱炭素化社会の実現に向けた様々な取り組みが行われている中、クリーンなエネルギー媒体として水素が注目されている。燃料電池・水電解は水素の製造・循環に関わるデバイスであり、脱炭素社会を実現するシステムのひとつとして、より高い性能を持ち、より耐久性に優れたセル・材料の開発が重要になっている。
燃料電池や水電解セルは、長時間試験後の構造を観察すると様々な変化が見られ、それがセル性能低下と関係する。その劣化メカニズムを解明するには、試験前後のセルの構造を観察して比較するのが一般的である。また、セルの作動環境を模擬した条件で電極触媒の構造・組成変化をその場観察する方法もある。
一方、セルの構造と性能の関係がわかると、高性能・高耐久化セルの構造設計に関する知見が得られる。本セミナーでは、主に固体高分子形および固体酸化物形の燃料電池・水電解について、セルや電極触媒等材料の構造と特性の関係や、電気化学反応に伴う構造変化について言及した後、様々な状況や目的に応じた構造解析・観察用試料調製方法について述べる。

習得できる知識

・燃料電池・水電解セル／材料の観察用試料調製方法と構造解析の進め方
・燃料電池・水電解セル／材料の性能と構造の関係

セミナープログラム

１．燃料電池・水電解とエネルギーシステム
　1.1 世界と日本の水素政策
　1.2 燃料電池・水電解の種類と特徴

２．燃料電池・水電解セルの構造と特性
　2.1 固体高分子形燃料電池・水電解セルの構造と特性
　　2.1.1 セル各部位の構造と特性の関係
　　2.1.2 電気化学反応に伴う構造変化と特性劣化
　2.2 固体酸化物形燃料電池・水蒸気電解セルの構造と特性
　　2.2.1 セル各部位の構造と特性の関係
　　2.2.2 電気化学反応に伴う構造変化と特性劣化

３．燃料電池・水電解の電極触媒およびセルの構造観察・分析法 〜測定原理・方法、測定例〜
　3.1 X線回折（XRD）
　3.2 走査型電子顕微鏡（SEM）
　3.3 集束イオンビーム加工観察（FIB-SEM）
　3.4 透過電子顕微鏡／走査透過電子顕微鏡（TEM/STEM）
　3.5 高エネルギー放射光X線を用いた分析（X線吸収分光（XAFS））
　3.6 その他：X線光電子分光法（XPS）など

４．燃料電池・水電解の電極触媒およびセルの観察用試料調製法
　4.1 粉砕法
　4.2 機械研磨
　4.3 ミクロトーム
　4.4 イオンミリング
　4.5 集束イオンビーム加工法（FIB）

５．燃料電池・水電解材料のオペランド観察・測定
　5.1 固体高分子形燃料電池材料のその場観察・オペランド測定
　5.2 固体酸化物形燃料電池・水蒸気電解材料のその場観察・オペランド測定

【質疑応答】

セミナー講師

九州大学　サステナブル水素研究所　水素利用研究部門　教授　博士(工学)　松田 潤子 氏

セミナー受講料

1名につき49，500円（消費税込・資料付き）
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき44，000円（税込）〕

主催者

開催場所

受講について

Live配信セミナーの接続確認・受講手順はこちらをご確認下さい。