https://www.happycampus.co.jp/public/tags/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A0/ タグ“燃料電池”の公開資料 ja-JP happycampus rss generator https://www.happycampus.co.jp cs@happycampus.co.jp cs@happycampus.co.jp Copyrightⓒ 2002-2026 AgentSoft Co., Ltd. All rights reserved Thu, 01 Dec 2016 13:36:50 +0900

目的 水素を用いた燃料電池の仕組みを学ぶと同時に、電気分解,ファラデー第一法則を学ぶ 原理 燃料電池は、燃焼の化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置であり、基本的には、アノードとカソードの一対の電極、およびイオンの通路を形成する電解質によって構成されている。アノードに水素が供給されると、電極反応によって水素原子から電子が解放され、水素イオンを生じるとともに、電子は外部回路を経てカソードに到達する。この外部回路を通過する電子が外部に電力を供給するための電流を流す。他方、水素イオンは電解質中をアノードからカソードの方向へ移動し、カソードで電子及び外部から導入された酸素が結合して水を形成することになる。このようにして、原子とイオンの流れにより。燃料電池内の閉回路が形成される。燃料電池の反応式は次のように表すことができる。 アノード : H2 → 2H+ + 2e- カソード : 1/2O2 +2H+ + 2e- → H2O Total : 1/2O2 + H2 →H2O (ΔG = -237 kJ/mol) E = −ΔG / nF →1.23 V (25 ℃) ΔGは反応前後の自由エネルギー変化、Eは起電力、Fはファラデー定数、nは反応に使われる電子数である。 ファラデー第一法則は電気分解に流れる電流I /Aと生成したガス量V/m3の関係を次式で与えている。 Rは気体定数、Tは絶対温度、pは大気圧、zは電荷である。また、ファラデー効率ηEは実際の水素生成量と理論的な水素生成量の比で与えられ、次式となる。 燃料電池はエネルギー機関であるので、そのエネルギー効率は次式で与えられる。 これは、生成した水素中の熱エネルギーとそれを生成するのに消費された電気エネルギーの比である。また、エネルギー効率は次式で求められる。 Uは電圧、Iは電流、tは時間H oは10.8 MJ/m3である。 方法 -太陽電池による水素生成- 太陽電池のタンクに40 cm3のイオン交換水を加え、太陽光を当て水素を発生させた。水素発生量が5 cm3増えるごとに経過した時間を測定した。測定開始体積はV = 0 cm3とした。 -燃料電池による水素生成- 燃料電池のタンクに40 cm3のイオン交換水を加え、装置をセットした。電圧を1.9 V、電流を1 Aに設定し定電流を流すことによって水素を発生させた..]]> Sun, 05 Sep 2010 15:44:39 +0900

混合伝導体の性質および応用例 1. 混合伝導体 固体電解質は電解質溶液と異なり全導電率に対する電子や正孔の導電率の寄与を無視でき ない。例えば，酸化物イオン（O 2-）を伝導種とする酸化物固体電解質は，低酸素分圧の雰囲 気において酸素分圧の-1/4乗に比例する電子伝導を示し，高酸素分圧の雰囲気において酸素 分圧の 1/4乗に比例する正孔伝導を示す。イオン導電率は温度一定ならドーパントによって 生成する空孔濃度で決まるから酸素分圧には依存しない。従って，酸化物固体電解質の導電 率は雰囲気によって様々な電荷担体から異なった割合で寄与を受けている。このように電荷 担体がイオンや電子あるいは正孔であるものを混合伝導体という。固体電解質は，一般に， 温度や雰囲気を変えると混合伝導体になったり，電子あるいは正孔伝導体になったりする。 混合伝導体では，電子あるいは正孔およびイオンがともに動くことにより電極や触媒として の応用が考えられている。それは電気化学反応において電極は，イオンと電子の反応場とし ての役割を担っているためである。 ペロブスカイト構造をとる化合物の中には，電子伝導性と同時に酸..]]> Wed, 30 Dec 2009 16:19:56 +0900

トヨタ自動車と本田技研工業 1．　選定企業 トヨタ自動車株式会社、本田技研工業株式会社の２企業 2．　自動車産業全体の概要 　自動車産業は製造・販売をはじめ整備・資材など各分野にわたる広範な関連産業を持つ総合産業です。これら自動車関連産業に直接・間接に従事する就業人口は当会の推計によると約491万人にのぼり、わが国の全就業人口の約1割になります。このように自動車産業は大きな雇用機会を創出しているといえます。 　自動車は2万～3万点の部品で組み立てられていますが、どんなに大きな自動車工場でもそれらの部品を全部生産しているわけではありません。外注加工に出すものや、タイヤ、バッテリーなど完成した構成部品を購入するものがかなりあり、そのなかには外国製のものも多数含まれており、しかも年々増えています。 また自動車工業で使用される主要な材料、部品は多種多様にわたっています。自動車工業が一大総合産業といわれるのもそのためであり、その動向は経済界のバロメーターとして重視されています。 　2004年のわが国総輸出入額（円ベース）は、輸出総額は前年より12.1％増加し、輸入総額は10.9％増加しました。 ..]]> Sun, 09 Nov 2008 06:01:32 +0900

自動車の次世代技術 　 京都議定書は、米国の離脱や中国、インドなどＣＯ２排出量の多い国に削減義務がないことから、実効性が低いといわれているが、地球温暖化防止への第一歩を踏み出したという点においては意義がある。 　自動車産業では、燃費の向上に[354]
]]> Fri, 03 Oct 2008 23:19:28 +0900

実験レポート 燃料電池の発電特性 SOFC 1.目的 　燃料電池は酸化反応の化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である。エネルギーの変換効率の高さや地球環境への配慮という様々な視点から注目を集めるエネルギー源の一つであるといえる。我[340]
]]> Sat, 03 Feb 2007 12:01:16 +0900

研究の目的 地球の環境が日々悪化する中で、私たちにとても身近であるエネルギーのあるべき姿を考える。 研究の内容 これから主流になるであろうと思われる、電気エネルギーを中心とした、エネルギーの生成方法について研究する。 題目選定の理由 　世界[350]
研究の目的 地球の環境が日々悪化する中で、私たちにとても身近であるエネルギーのあるべき姿を考える。 研究の内容 これから主流になるであろうと思われる、電気エネルギーを中心とした、エネルギーの生成方法について研究する。 題目選定の理由 　世界中で、エネルギーの消費が増大しているが、そのほとんどが化石燃料から造られており、次世代のエネルギーの必要性が高まっていると思われる。そうした中で、自分が学んでいる建設にもエネルギー分野が重要であると判断したため。 発電の現状 　ここでは，石油，石炭，天然ガスの生産，消費などの現状について概説する。 探鉱開発実績をもとに統計的手法を用いて推定されている埋蔵量はあくまでも推定値であり，その正確な把握は困難である。埋蔵量の概念については後に詳しく説明するが，既発見資源の探査等により確度高く推定されている「確認(可採) 埋蔵量」でみると，図1に示すように，石炭が飛び抜けて多く，石油や天然ガスの約5倍もの量がある。 　図1　　　　図表の出典：電気事業連合会 原子力･エネルギー図面集2004－2005年度版　（2004.12）　 また，確認埋蔵量を現在の生産量で..]]> Mon, 27 Mar 2006 00:50:55 +0900

　自動車等に使用する小型燃料電池に最適な燃料は水素です。しかし、水素を燃料として使うときに問題となるのが、その供給方法をどうするかということです。水素貯蔵方式の選択は、燃料電池自動車などの実用化に大きく影響します。 　現在のガソリンスタン[356]
困難な水素貯蔵 　自動車等に使用する小型燃料電池に最適な燃料は水素です。しかし、水素を燃料として使うときに問題となるのが、その供給方法をどうするかということです。水素貯蔵方式の選択は、燃料電池自動車などの実用化に大きく影響します。 　現在のガソリンスタンドのように、水素スタンドを作ったとしても、その水素をどのように補充して、貯蔵するのかという問題が出てきます。 燃料は、エネルギー密度が高ければ、走行距離や運転時間はその密度に比例して長くなります。そのエネルギー密度には、単位体積あたりの密度と単位重量あたりの密度がありますが、スペースが限られた用途の場合には、「体積あたりの密度」がより重要になり..]]> Sun, 26 Mar 2006 23:48:33 +0900

多くのメリットがあるエネルギー源としての水素 水素と酸素系の燃料電池は、水素エネルギーを燃料とします。この水素エネルギーは、単に燃料電池の燃料としてだけではなく、21世紀を担う２次エネルギーとして注目されています。その理由は下に挙げる[348]
水素エネルギーとは 多くのメリットがあるエネルギー源としての水素 水素と酸素系の燃料電池は、水素エネルギーを燃料とします。この水素エネルギーは、単に燃料電池の燃料としてだけではなく、21世紀を担う２次エネルギーとして注目されています。その理由は下に挙げるような、多くの特徴を持っているからです。 ①原料が豊富な水であり、種々の１次エネルギーを有効に使って作り出せるため、資源的な制約がない。 ②燃焼生成物が水だけであるため、環境破壊の心配が無くクリーンである。 ③長い年月をかけて生成される化石燃料と異なり、自ら水素を生成し、生成した水素を燃やすことにより、元の水に戻る。このサイクルは早いため、地球..]]> Sun, 26 Mar 2006 23:18:41 +0900

紹介 固体酸化物形燃料電池は、英語で「solid oxide fuel cell」と言い、略してSOFCと書きます電解質として酸化物イオン導電性固体電解質を使います。電解質を含め、その構成材料すべてが固体であり、900〜1000℃で動作す[292]
固体酸化物形燃料電池について 紹介 固体酸化物形燃料電池は、英語で「solid oxide fuel cell」と言い、略してSOFCと書きます電解質として酸化物イオン導電性固体電解質を使います。電解質を含め、その構成材料すべてが固体であり、900～1000℃で動作するなどの特徴があります。この燃料電池は将来の電気事業用発電方式の有力な候補として期待されています。 発電の仕組み 燃料極に燃料ガス（水素や一酸化炭素など）、空気極に空気を供給して、温度を約1000℃にする。 燃料の水素や一酸化炭素は、燃料極と電解質の界面で電子を放出すると同時に、空気局側から電解質中を移動してくる酸素イオンと反応し..]]> Fri, 24 Mar 2006 12:38:41 +0900

　燃料電池と言っても色々な種類があります。作動温度や使用燃料の種類、用途などで分類できます。一般的に使用される電解質の種類によって、大きく5種類に分けることができます。それは、電解質により作動温度と使用燃料が決まり、用途も限定されるからで、[358]
燃料電池の種類 燃料電池と言っても色々な種類があります。作動温度や使用燃料の種類、用途などで分類できます。一般的に使用される電解質の種類によって、大きく5種類に分けることができます。それは、電解質により作動温度と使用燃料が決まり、用途も限定されるからで、名称もそれによってつけられています。 　固体酸化物質燃料電池、溶解炭酸塩形燃料電池、リン酸燃料電池、高分子電解形燃料電池、アルカリ水溶液形燃料電池があり、主流となっているのはアルカリ水溶液形燃料電池を除く4種類です。 「個体酸化物質燃料電池」は信頼性、長寿命が期待されています。この燃料電池は将来の電気事業用発電方式の有力な候補として期待されてい..]]> Wed, 22 Mar 2006 13:11:10 +0900

歴史 　19世紀初頭にイギリスのデービーが炭素電極の使用を考案し、19世紀の中頃になり、同じくイギリスのグローブが水素と酸素による電池の原理を発見したことから始まりました。 　酸性水溶液に二つの電極を入れて電流を流し、水の電気分解の実験[344]
燃料電池の成り立ちとこれから 歴史 　19世紀初頭にイギリスのデービーが炭素電極の使用を考案し、19世紀の中頃になり、同じくイギリスのグローブが水素と酸素による電池の原理を発見したことから始まりました。 　酸性水溶液に二つの電極を入れて電流を流し、水の電気分解の実験を行いました。その結果、政局に酸素が、負極に水素が発生します。 その後、電源を切って両電極間の電圧を測定すると、約１Ｖの起電力が得られました。そこで、この槽を数個直列にして別の槽を接続すると、前の槽ではガスが減少し、後の槽では新しくガスが発生したのです。この実験から、前の槽は水が電気分解されて発生した酸素と水素が働いて電池の作用を行..]]> Wed, 22 Mar 2006 00:26:47 +0900

　近年、人間の増加と共に経済成長が急激に大きくなりました。そのため、エネルギー使用量が急速に増加しています。長い間、エネルギーとして使われていたのが石炭や石油、天然ガスでした。その中心は主に石油で、石油を利用した内燃機関が増えることにより、[360]
次世代の燃料 近年、人間の増加と共に経済成長が急激に大きくなりました。そのため、エネルギー使用量が急速に増加しています。長い間、エネルギーとして使われていたのが石炭や石油、天然ガスでした。その中心は主に石油で、石油を利用した内燃機関が増えることにより、大気汚染問題、さらには二酸化炭素などの地球環境問題、騒音の問題が世界的な問題となっています。こうした問題に対処するため、出力密度の大きい、しかも変換効率の高い燃料電池が注目されています。 燃料電池は他の発電期間と比較してエネルギー変換効率が高くなっています。代替エネルギーの登場により天然ガスや石炭などの化石燃料の使用削減にも役立ちます。 燃料電池..]]> Fri, 11 Nov 2005 01:23:59 +0900

最先端技術として私は燃料電池を取り上げたい。燃料電池というと私は真っ先に環境に優しいエコカーを思い浮かべてしまう。ＦＣＨＶについては授業で学んだとおり、ガソリン社会から水素社会へとスムーズに移行させるための製造・貯蔵技術の開発や水素ステーシ[360]
　最先端技術として私は燃料電池を取り上げたい。燃料電池というと私は真っ先に環境に優しいエコカーを思い浮かべてしまう。ＦＣＨＶについては授業で学んだとおり、ガソリン社会から水素社会へとスムーズに移行させるための製造・貯蔵技術の開発や水素ステーションなどのインフラの構築が課題であり、そのためには政府の援助も必要となるであろう。燃料電池を二輪車にも応用することも容易に可能であろう。私は去年ヴェトナムに旅行に行ったが、市内を通るスクーターの多さに驚いてしまった。もくもくと白い煙があがって空気も汚かった。燃料電池の使用を促進すると、大気汚染を引き起こさない運転が実現できるため環境保護に大いに役立つであろう。また、二輪車はもともと乗用車に比べると運転の際の騒音が大きい。この騒音問題も解決でき、日本から暴走族が激減するであろう。また、最近日本ではビッグスクーターブームであり、二輪車免許にオートマ限定も登場した。また今年から高速道路における二人乗りが認可される。そして海外でも交通渋滞を避けることができるため、フランスやドイツ、イタリア、イギリスなどではスクーターを購入する人が増えているので、燃料電池ス..]]> Mon, 20 Jun 2005 22:31:55 +0900

エネルギー科学原論　レポート 堀岡和彦先生「高エネルギー密度プラズマとエネルギー環境問題」 　現在，車や発電所などエネルギーを得る部分の多くで化石燃料，特に石油が使用されている．しかし，これらの化石燃料資源には限りがあり，石油であればあと40年ほどで枯渇してしまう．またこれらの燃料は燃やすとCO2やNOXなどを出すので，環境問題や地球温暖化の問題の点からも，今後使い続けていくべきものなのかは疑問である．それゆえ化石燃料に取って代わる新たなエネルギー源を発見，開発する研究が様々なところで行われている．今回は新しいエネルギー源として期待されるもののひとつとして，水素エネルギー，燃料電池について触れていく． 水素エネルギー，その名の通り水素からエネルギーを得る技術であり，現在では燃料電池が少しずつ実用化され始めている．水素エネルギーがなぜ化石燃料に取って代わる新たなエネルギーとして期待されているかを知るうえで，燃料電池について考えてみる．燃料電池には電解質や燃料などの違いからいくつか種類があるがここでは省略し，燃料電池全般についてみていく． 原理 発電の原理は水の電気分解の逆である．水の電気..]]>