報告書番号

W00022

タイトル（和文）

溶融炭酸塩形燃料電池における電極反応場評価手法の開発 -－印加電圧による溶融炭酸塩の濡れメカニズムの検討－-

タイトル（英文）

Evaluation of the electrode reaction area of molten carbonate fuel cell-Mechanisum of electrowetting of molten carbonate-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では、ミクロレベルにおける溶融炭酸塩の電極に対する接触角と印加電圧の関係から、電極反応場を形成する溶融炭酸塩による電極の濡れ面積について検討し、以下が明らかとなった。 印加電圧による溶融炭酸塩の濡れ拡がり(接触角の変化)いわゆる電気ぬれ現象をミクロレベルにおいてはじめて明らかとした。また、電極界面における電荷分布にHelmholtzの電気二重層モデルを適用することにより、接触角の印加電圧に対する式を導出することにより、溶融炭酸塩の電気ぬれのメカニズムをはじめて明らかとした。導出した式の2次の係数からは、電気二重層容量が得られ、さらに電気二重層(ミクロ)面積と投影濡れ(マクロ)面積との比を得た。これにより、材料設計の指標の一つとなる面積比が得られる可能性を示した。

概要 （英文）

In this research, a wetting area of electrode by the molten carbonate which forms an electrode reaction place was examined, and the following became clear from the relation between applied voltage and a contact angle in electrode of the molten carbonate in a micro level. The so-called electrowetting phenomenon that the molten carbonate was covered and spreaded by applied voltage was clarified for the first time in the micro level. Moreover, the mechanism of electrowetting of molten carbonate was clarified by deriving the formula to the applied voltage of a contact angle by applying the electric double layer model of Helmholtz to a distribution of the electric charge in an electrode interface. Electric double layer capacitance is obtained from the secondary coefficient of the derivation formula and the ratio of an electric double layer (microscopic) area and projected wetting (macroscopic) area was further obtained. This result suggests a possibility that the area ratio which becomes one of the indices of a material design would be obtained.

報告者

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