課題番号 ：S-17-OS-0019
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：微細加工応用による固体高分子形燃料電池単一層電極の形成過程と反応場の微視的解析技術開発
Program Title (English)　：Development of microscopic analysis techniques of fabrication process and porous structure of the polymer electrolyte fuel cell single layer electrode by application of microfabrication
利用者名（日本語） ：津島将司，鈴木崇弘，小柳貴史，岡田真也，永井辰昌，中田泰宏，廣澤周汰，土井瑞樹
Username (English) ：S. Tsushima, T. Suzuki, T. Koyanagi, S. Okada, T. Nagai, Y. Nakata, S. Hirosawa, M. Doi
所属名（日本語） ：大阪大学大学院，工学研究科，機械工学専攻
Affiliation (English) ：Dep. Mechanical Engineering, Grad. School of Engineering, Osaka University
キーワード／Keyword　　　 ：固体高分子形燃料電池，電極，ナノ粒子解析装置 / Polymer electrolyte fuel cell, Electrode, Nanoparticle analyzer

１．概要（Summary）
本課題では，固体高分子形燃料電池に用いるナノ・マイクロスケールの多孔質電極の構造形成過程および形成された場での物質輸送現象を明らかにするための計測技術開発に取り組んだ．

２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
S17 ナノ粒子解析装置
【実験方法】
ナノ粒子解析装置を用い，固体高分子形燃料電池の電極作製にあたり重要となる電極スラリー中に含まれる試料の粒径及びゼータ電位の計測を行った．

３．結果と考察（Results and Discussion）
ナノ粒子解析装置を用い，電極スラリーの粒子径及びゼータ電位を計測した．電極材料の一つである電解質高分子を含むスラリーと含まないスラリーで粒子径が変化することが示され，高分子が分散剤として作用していることが示された．また，高分子の割合を変えてゼータ電位計測を行った結果（図），材料として用いられる高分子の内，少量がカーボン粒子に付着することにより分散性の変化が生じていることが示された．この傾向は，触媒である白金が担持されることにより緩和される傾向にあることが明らかになった．

Figure 1. Zeta potential of carbon nanoparticle w/ and w/o platinum as a function of polymer content.

４．その他・特記事項（Others）
本研究の一部はJSPS科研費15H03932及び16K18028の助成を受けて行われた．機器利用にあたり北島特任助教を始め支援員の皆様から多大なご支援を賜りましたことに謝意を表します．
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1)T. Suzuki, T. Koyama, S. Tsushima, ECS Transactions, 80(8) (2017), pp. 419-423.
(2)鈴木，岡田真也，津島，第58回電池討論会，2017年11月14日．
(3)T. Suzuki, T. Koyanagi, S. Tsushima, PSFVIP-11 Proceedings, 098.
６．関連特許（Patent）
該当なし．