固体高分子型燃料電池 / Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC)
燃料電池は発電時に生成される水の一部が液体として電池内部に滞留してしまいガス供給の妨げとなってしまう問題があります. この問題を解決するために発電時における燃料電池内水分布を軟X線顕微鏡システムにより計測しています．また、燃料電池の性能に直結するガス拡散層や触媒層の構造制御による高性能化の研究にも取り組んでいます。
In fuel cells, part of the water generated during power generation remains
inside the battery as a liquid, which interferes with the gas supply. In
order to solve this problem, the water distribution in the fuel cell is
measured by a soft x-ray microscope system in our lab.
全固体リチウムイオン電池 / All Solid State Lithium-ion Battery
次世代の電気自動車用二次電池として実用化が期待される全固体リチウムイオン電池について，X線CTによる非破壊＆Operando＆超高圧下３次元構造計測をベースに研究を行っています．全固体電池の実使用条件である超高圧条件において，内部構造が圧壊や再充填により変化することを明らかにしました．また，X線CT像を用いた応力シミュレーションや電磁気シミュレーションにも取り組んでいます．詳細はこちらも確認ください⇒兒玉学の個人HP
An all solid-state lithium-ion battery, which is expected to be used as
a secondary battery for the next generation of electric vehicles Our research
is based on non-destructive and operando X-ray CT and 3D structural measurements
under ultra-high pressure. Change in internal structure by crushing and
refilling at very high pressure, which is the actual operating condition
of all-solid-state batteries We have shown that the We are also working
on stress simulation and electromagnetic simulation using X-ray CT images.
It is a good idea to have a good idea of what to do.
アルカリ水電解 / Alkaline Water Electrolysis
水素製造方法の一つであるアルカリ水電解について，流体-電気化学-電磁気の3つの学問を融合した大規模シミュレーションを東工大の所有するGPUスーパーコンピュータTSUBAME3.0により行っています．気泡が浮力や電磁気現象により移動することで，水素製造効率が変化・制御できることを解明しています．詳細はこちらも確認ください⇒兒玉学の個人HP
Alkaline water electrolysis is one of the methods of hydrogen production,
and the three disciplines of fluid, electrochemistry, and electromagnetism
are simulated with the GPU supercomputer at Tokyo Institute of Technology
TSUBAME 3.0. We have found that the movement of bubbles due to buoyancy
and electromagnetic phenomena can change and control the efficiency of
hydrogen production.
浮力により上昇する気泡周りの濃度分布変化 / Concentration distribution around bubbles