Research Facilities 研究設備

MEA作成

小型セル用

フルサイズ用

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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℃

※詳細は写真をクリック

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℃

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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)

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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)

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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)

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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)

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック

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

※詳細は写真をクリック