産総研トップへ

次世代燃料電池研究グループ

研究成果

測定・評価技術

燃料電池を中心に、蓄電池、キャパシタ等のセルや構成材料の種々の特性に関する評価技術・測定技術の研究開発を行っています。インピーダンス測定やイオン・電子伝導度測定、電位測定、分割セル、シミュレーション等、主に電気化学的な解析手法を中心に取り組んでいます。

成果発表

In-parallel and In-series Distributed Circuits as Equivalent Circuits for Electrochemical Impedance —Methods to Reflect Non-uniformity of Electrode and Electrolyte
城間 純, 五百蔵勉
Electrochemistry, 90巻 8号 087002 (2022)

Multi-rail transmission-line model as an equivalent circuit for electrochemical impedance of a porous electrode
城間 純, 藤原直子, 山崎眞一, 朝日将史, 永井つかさ, 五百蔵勉
JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, 878巻 114622 (2020)
(key words: インピーダンス測定, 多孔性電極)

ひとつじゃないのよ等価回路(電気分析化学,ここがむずかしい! Part 3 1.
桑畑 進, 城間 純
Review of Polarography, 64巻 2号 97-99頁 (2018)

Randles型等価回路インピーダンスの複素平面上の軌跡に関する従来の記述に対する一疑問点
城間 純, 桑畑 進
Review of Polarography, 64巻 2号 91-96頁 (2018)

エネルギーデバイスの電極でのインピーダンスの考え方
城間 純
第19回化学電池材料研究会ミーティング講演要旨集 特別講演-2 15-16頁 (2017)

厚さのある電極の特性解析のための理論と応用
城間 純
電池技術, 29巻 71-79頁 (2017)
(インピーダンス測定, イオン/電子伝導度)

AC impedance analysis of ionic and electronic conductivities in electrode mixture layers for an all-solid-state lithium-ion battery
城間 純, 佐藤智洋, 竹内友成, 長井 龍, 太田 璋, 朝日将史, 五百蔵勉
JOURNAL OF POWER SOURCES, 316巻 215-223頁 (2016)
(全固体電池, インピーダンス測定, イオン/電子伝導度測定)
電気化学インピーダンスによるイオン伝導度・電子伝導度測定

多孔質電極材料のインピーダンス解析についての最新動向
城間 純
ELECTROCHEMISTRY, 84巻 11号 904-908頁 (2016)
(インピーダンス測定)

種々の条件下における多孔質電極の電気化学インピーダンスの伝送線モデル解析解に基づく予測
城間 純, 五百蔵勉
ELECTROCHEMISTRY, 83巻 6号 425-433頁 (2015)
(インピーダンス測定)
電気化学インピーダンスを正しく解釈するための基礎理論・手法

Mathematical solutions of comprehensive variations of a transmission-line model of the theoretical impedance of porous electrodes
城間 純, 藤原直子, 山崎眞一, 朝日将史, 永井つかさ, 五百蔵勉
ELECTROCHIMICA ACTA, 160巻 313-322頁 (2015)
(インピーダンス測定)
電気化学インピーダンスを正しく解釈するための基礎理論・手法

Numerical simulation of the reaction and mass-transfer profiles in the two-layer catalyst of a PEMFC
城間 純, 安田和明
ELECTROCHEMISTRY, 79巻 5号 326-328頁 (2011)
(電極触媒層シミュレーション)
電極触媒層の膜厚方向に組成の傾斜をつけることで物質移動抵抗の軽減を図ることが可能か2層構造の最適化をモデルとして検討

Mathematical Modeling of the Concentration Profile of Carbonate Ions in an Anion Exchange Membrane Fuel Cell
城間 純, 渡辺 伸, 安田和明, 福田憲二, 柳 裕之
Journal of The Electrochemical Society, 158巻 6号 B682-B689頁 (2011)
(シミュレーション)
アニオン交換膜型燃料電池における二酸化炭素の影響を解析

Simultaneous measurement of the effective ionic conductivity and effective electronic conductivity in a porous electrode film impregnated with electrolyte
城間 純, 萩原純平, 安田和明, 稲葉 稔, 田坂明政
JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, 648巻 2号 92-97頁 (2010)
(イオン/電子伝導度測定)
多孔性電極のイオン伝導度・電子伝導度同時測定のための「6端子法」の提案

使える解析テクニック!具体例で説明する電気化学測定法 - 電気化学インピーダンス(2) 燃料電池(PEFC)
城間 純
ELECTROCHEMISTRY, 78巻 10号 846-851頁 (2010)

MEA内における種々の電位分布・電流分布
城間 純
電池技術, 21巻 121-127頁 (2009)

Depression of proton conductivity in recast Nafion® film measured on flat substrate
城間 純, 柿坪 亮, 藤原直子, 五百蔵勉, 山崎眞一, 安田和明
JOURNAL OF POWER SOURCES, 189巻 2号 994-998頁 (2009)
(プロトン伝導度測定)
Nafionキャスト膜の薄膜化に伴うプロトン伝導度の低下

Potential difference caused by humidity and temperature gradients in a proton-exchange membrane
城間 純, 藤原直子, 五百蔵勉, 山崎眞一, 妹尾 博, 安田和明
JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, 633巻 1号 268-271頁 (2009)
(膜内電位勾配, 電極電位測定)
電解質膜内の湿度・温度差に起因する電位差

使える解析テクニック!具体例で説明する電気化学測定法 - 分極曲線・サイクリックボルタンメトリー(2) 燃料電池(PEFC)
五百蔵 勉,安田 和明
ELECTROCHEMISTRY,77巻 3号 263-268頁 (2009)

An electrochemical method for determining the number of carboxyl groups on carbon black
山崎眞一, 城間 純, 五百蔵勉, 安田和明, 谷本一美
JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, 616巻 1-2号 64-70頁 (2008)
(カーボンブラック, 官能基密度)
カーボンブラック表面のカルボキシル基密度の電気化学的測定手法

Evaluation of the number of carboxyl groups on glassy carbon after modification by 3,4-dihydroxybenzylamine
山崎眞一, 城間 純, 五百蔵勉, 谷本一美, 安田和明
CARBON, 45巻 2号 256-262頁 (2007)
(カーボン, 官能基密度)
グラッシーカーボン表面のカルボキシル基密度の測定手法

Transient phenomena in a PEMFC during the start-up of gas feeding observed with a 97-fold segmented cell
城間 純, 藤原直子, 五百蔵勉, 山崎眞一, 妹尾 博, 安田和明, 谷本一美
JOURNAL OF POWER SOURCES, 172巻 1号 155-162頁 (2007)
(電極面内局所電位測定, 分割セル)
反応ガス切り替え時におけるPEFC電極面内の局所電位を計測

Compact dynamic hydrogen electrode unit as a reference electrode for PEMFCs
城間 純, 柿坪 亮, 藤原直子, 五百蔵勉, 山崎眞一, 安田和明
JOURNAL OF POWER SOURCES, 156巻 2号 284-287頁 (2006)
(電極電位測定, 参照電極, 動的水素電極(DHE))
固体高分子形燃料電池の参照極としてのコンパクトな動的水素電極の提案

Anisotropic conductivity over in-plane and thickness directions in Nafion-117
馬 樹華, 城間 純, 田中浩和
JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, 153巻 12号 A2274-A2281頁 (2006)
(プロトン伝導度測定)

プロトン伝導率
城間 純, 安田和明
燃料電池の解析手法(化学同人)第5章 膜の物性評価法 5.4, 151-154頁(2005)

含水率
城間 純
燃料電池の解析手法(化学同人)第5章 膜の物性評価法 5.2.1-5.2.2, 146-147頁(2005)

微分電気化学質量分析法(DEMS)
藤原直子
燃料電池の解析手法(化学同人)第4章 触媒電極製作および分極特性評価法 4.3.4 131-135頁(2005)

CO-ストリッピングボルタンメトリーによるガス拡散電極評価
五百蔵勉
燃料電池の解析手法(化学同人) 第4章 触媒電極製作および分極特性評価法 4.3.2 123-125頁 (2005)

Proton conductivity along interface in thin cast film of Nafion®
城間 純, 五百蔵勉, 藤原直子, 安田和明
ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS, 4巻 2号 143-145頁 (2002)
(プロトン伝導度測定)
Nafionキャスト膜の薄膜化に伴うプロトン伝導度の低下を報告