ENERGY次世代エネルギー
低湿度PEMFC向け超薄型炭素界面による湿度依存の触媒層輸送の制御
Regulating Humidity-Dependent Catalyst-Layer Transport by an Ultrathin Carbon Interface for Low-RH PEMFCs
MNNanomaterials · MDPI · CC BY 4.0
AIが原文を翻訳・要約しています
固体高分子形燃料電池(PEMFC)は低相対湿度(RH)下で触媒層の脱水により性能が低下する課題がある。研究チームは商用Pt/Cにポリドーパミン堆積と熱処理を施し、超薄型の窒素ドープ炭素コーティング(NCS-Pt/C)を形成して水蒸気吸着性と表面濡れ性を向上させた。カソード白金担持量0.10 mgPt cm−2の膜電極接合体において、ピーク出力密度は30% RHで0.35から0.50 W cm−2、60% RHで0.57から0.67 W cm−2、90% RHで0.67から0.77 W cm−2へと向上した。低湿度下でのプロトン伝導抵抗の低減および高湿度下での酸素輸送抵抗の大幅な低下が確認され、炭素界面修飾により湿度感度を低減できることが示された。
KEY POINTS要点記事から抽出した重要情報
- 商用Pt/Cに超薄型の窒素ドープ炭素コーティングを施したNCS-Pt/Cにより、30% RHにおけるPEMFCのピーク出力密度が0.35から0.50 W cm−2へと向上した。
CONTEXT文脈編集部による背景整理
燃料電池システムの実用化・コスト低減において、加湿器などの補機類の簡素化を可能にする低湿度動作技術は重要です。白金担持量を抑えつつ低湿度から高湿度までの出力密度を向上させる触媒層界面制御技術は、将来的な燃料電池スタックの小型化および製造コスト削減に寄与する可能性があります。
原文を読むAnalyzed at 2026年10月14日 03:06