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No.68「水素社会を担う燃料電池の試作・評価とナノ構造解析(3)」
JFE-TEC News No.68号 EV特集号 Part1 電池解析技術 記事一覧
No.68 EV特集号 Part1 電池解析技術
水素社会を担う燃料電池の試作・評価とナノ構造解析(3)~固体高分子形燃料電池用ステンレス鋼セパレータの耐食性評価~
Evaluation of Corrosion Resistance for Stainless Steel as Bipolar Plate for Polymer Electrolyte Fuel Cell
固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell;PEFC)を構成する部材の一つにセパレータがあり、セルの薄肉化、低コスト化の観点から、プレス加工可能なチタンやステンレス鋼が注目されています。しかしながら、実用化の課題の一つとして、PEFC環境下でのセパレータの耐食性が挙げられています。
なぜいまこれが?
セパレータの耐食性は発電試験に加え、PEFC模擬環境での動電位分極試験または定電位分極試験により行います。PEFC模擬環境での分極試験はセパレータの耐食性を短時間で評価できることが特徴です。
これがポイント!
セパレータの耐食性評価(分極試験)は通常ガラスセルを使用しますが、溶液中に含まれるフッ化物イオンにより、ガラス成分(コンタミ)が試験溶液に溶出する可能性があります。当社では、図1に示すセパレータ耐食性評価用セルを開発し1)、ガラス成分の溶出を低減した環境で耐食性評価を行います。当社では、これらに加えて、ガス拡散層(Gas Diffusion Layer;GDL)との接触抵抗測定、誘導結合プラズマ質量分析(Inductively coupled plasma - mass spectrometry;ICP-MS)による溶出金属の定量分析、極低加速走査型電子顕微鏡(Ultra-Low accelerating Voltage-Scanning Electron Microscope;ULV-SEM)および透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope;TEM)によるセパレータの観察、X線光電子分光(X-ray Photoelectron Spectroscopy;XPS)による基材または表面処理層の酸化状態、深さ方向組成分布の評価、接触角測定によるセパレータ表面の濡れ性評価等を実施できる体制を整えております。お気軽にご相談ください。
参考文献
1)JFEテクノリサーチ, JFE技報47 p75 (2021).
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