Research Facilities 研究設備

MEA作成

混合・撹拌

サンドグラインダー

用途・目的
・

粉体の粉砕や解砕、分散、撹拌

燃料電池研究への応用
・

触媒インクの混合、分散

遊星型ボールミル

用途・目的
・

粉体の粉砕や解砕、分散、撹拌

燃料電池研究への応用
・

触媒インクの混合、分散

触媒層形成

小型パルススプレー装置
【スプレー法】

用途・目的
・

各種インクの塗工

燃料電池研究への応用
・

触媒層の作製

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自動塗工装置
【ドクターブレード法】

用途・目的
・

各種インクの塗工

燃料電池研究への応用
・

触媒層の作製

触媒層形成

精密加熱加圧装置

用途・目的
・

加熱プレス(小型セル用)

燃料電池研究への応用
・

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

精密加熱加圧装置

用途・目的
・

加熱プレス(フルサイズセル用)

燃料電池研究への応用
・

電解質膜への触媒層転写

・

セパレータの接着

インク物性計測

粘度粘弾性測定装置
(レオメーター)

用途・目的
・

液体やスラリーなどの粘度、粘弾性の測定

燃料電池研究への応用
・

触媒インクの粘度管理

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円筒型回転式粘度計
—

用途・目的
・

液体やスラリーなどの粘度測定

燃料電池研究への応用
・

触媒インクの粘度管理

レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置

用途・目的
・

溶媒に分散した微粒子の粒子径分布測定

燃料電池研究への応用
・

触媒インク原液中の粒子径分布測定

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発電試験・電気化学評価

MEA発電性能評価システム

燃料電池研究への応用

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

—

燃料電池研究への応用

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

特殊発電評価装置

用途・目的

MEA発電性能の詳細解析および解析手法検討

燃料電池研究への応用

・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

高温小型MEA発電評価装置

燃料電池研究への応用

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℃

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燃料電池耐久評価装置

燃料電池研究への応用

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℃

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フルサイズMEA
発電性能評価システム

燃料電池研究への応用

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

触媒性能評価システム
【回転ディスク電極(RDE)】

燃料電池研究への応用
・

触媒活性の評価

・

電気化学的有効比表面積 (ECSA)の評価

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排気・排水分析

イオンクロマトグラフ
(IC)

用途・目的
・

溶液中イオン成分の定性、定量分析

燃料電池研究への応用
・

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

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液体クロマトグラフ質量分析計
(LC-MS)

用途・目的
・

溶液中成分の定性、定量分析

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の分解生成物計測

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飛行時間型質量分析装置
(TOF-MS)

用途・目的
・

ガス中成分の定性、定量分析

燃料電池研究への応用
・

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

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MEA全般観察

(走査)透過電子顕微鏡 ((S)TEM)

用途・目的

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

燃料電池研究への応用
・

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

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走査電子顕微鏡 (SEM)

用途・目的
・

表面、断面の観察

・

元素分析

燃料電池研究への応用
・

触媒層の表面、断面観察

・

触媒層厚さの計測

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クロスセクションポリッシャー

用途・目的
・

SEM観察断面の作製

燃料電池研究への応用
・

MEAの断面観察

ウルトラミクロトーム

用途・目的

TEM、SEM観察断面の作製

燃料電池研究への応用

MEAの断面観察

回転式ミクロトーム

用途・目的

SEM観察断面の作製

燃料電池研究への応用

MEAの断面観察

自動浸漬凍結装置

用途・目的

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

燃料電池研究への応用

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)

高圧凍結装置

用途・目的

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

燃料電池研究への応用

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)

特性計測

蛍光X線分析装置
(XRF)

用途・目的
・

元素分析

燃料電池研究への応用
・

触媒担持量の定量(検量線法)

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白色/レーザー光共焦点顕微鏡
—

用途・目的
・

表面形状観察

・

高さ計測

燃料電池研究への応用
・

触媒層の欠陥(凹凸、ヒビ割れ等)の評価

・

厚さ測定

比表面積/細孔分布測定装置
【窒素吸着法】

用途・目的
・

比表面積、細孔容積、細孔分布の測定

燃料電池研究への応用
・

触媒粉末、触媒層の細孔構造の評価

乾式自動密度計
—

用途・目的
・

真体積計測

燃料電池研究への応用
・

触媒層、ガス拡散層の真体積測定

・

空隙率評価

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酸素拡散特性計測システム

用途・目的
・

多孔体の酸素拡散抵抗計測

燃料電池研究への応用
・

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)

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水蒸気動的吸着量測定装置

用途・目的
・

水蒸気収着特性の評価(重量法)

燃料電池研究への応用
・

触媒層、ガス拡散層、電解質膜の水蒸気吸着特性の計測(~80℃)

触媒表面積測定装置
【COパルス吸着法】

用途・目的
・

金属微粒子の表面積の測定

燃料電池研究への応用
・

触媒金属の比表面積の測定

示差熱-熱重量分析同時測定装置
(TG-DTA-MS)

用途・目的
・

熱安定性の評価

・

分解反応の解析

燃料電池研究への応用
・

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

X線回折装置
(XRD)

用途・目的
・

結晶構造評価

燃料電池研究への応用
・

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

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小角X線散乱測定装置(SAXS)

用途・目的
・

材料の構造評価

燃料電池研究への応用
・

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

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高速磁場サイクリングNMR
—

用途・目的
・

核磁化緩和時間測定

燃料電池研究への応用
・

電解質高分子や水の運動性の解析

卓上NMR

用途・目的
・

1H, 13C, 19Fの溶液NMR

燃料電池研究への応用
・

膜分解生成物の候補化合物のスペクトル測定

サイズ排除クロマトグラフ -多角度光散乱検出システム(SEC-MALS)

用途・目的
・

分子量分布測定

燃料電池研究への応用
・

アイオノマー高分子の分子量分布測定

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顕微赤外分光装置
(FT-IR)
—

用途・目的
・

物質の同定、定量

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の劣化メカニズムの解析

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顕微レーザラマン分光装置
—

用途・目的
・

物質の同定

・

物質の定量

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の劣化メカニズムの解析

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DSC

用途・目的
・

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

燃料電池研究への応用
・

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

ナノ粒子トラッキング解析装置

用途・目的
・

ナノ粒子のサイズ分布評価

燃料電池研究への応用
・

アイオノマーの凝集粒子のサイズ評価

環境制御型原子間力顕微鏡
(AFM)

用途・目的
・

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)

燃料電池研究への応用
・

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)

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ナノインデンター

用途・目的
・

材料の粘弾性特性評価

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の動的粘弾性測定

引張試験装置

用途・目的
・

材料の弾性率特性評価

燃料電池研究への応用
・

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

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ガス透過率測定装置

用途・目的
・

高分子膜のガス透過率計測

燃料電池研究への応用
・

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)

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水透過率計測システム

用途・目的
・

電解質膜、MEAの水輸送特性評価

燃料電池研究への応用
・

水透過率、電気浸透係数の計測

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含水量導電率同時測定装置

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の含水量とプロトン伝導度の同時評価

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電解質膜伝導度測定装置

燃料電池研究への応用
・

電解質膜の面内、厚さ方向のプロトン伝導度計測

QCM

用途・目的
・

水晶振動子表面の微小重量変化測定

燃料電池研究への応用
・

アイオノマー薄膜の含水量測定

誘導結合プラズマ質量分析装置
(ICP-MS)

用途・目的
・

液体試料の元素分析

燃料電池研究への応用
・

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

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