あ行
アノード (anode)
負極を表す．燃料電池においては，電子が飛び出す側，つまり水素側となる．
イオン伝導度 (ion conductivity)
言葉の通り，イオンの伝わりやすさ．当然高いほうが望ましい．陽イオン交換膜のイオン伝導度は，含水量によって左右される．含水量を高く保つために，ガスを加湿して外部から水分を供給する必要がある．
か行
開回路電圧 (open circuit voltage OCV)
負荷をかけていない状態（電流を流していない状態）の電池電圧．乾電池で言えば，1．5V．開回路電圧は，水素と酸素が反応して水になる際の，エンタルピー変化からエントロピー損失分を差し引いたもの（これをギプスの自由エネルギーという）を電圧に変換した値．燃料電池では，理論的には1．23V（HHV換算，20℃）であるが，実際は良くて1．02Vぐらい．また，触媒の性能が落ちてくるとOCVも下がる
改質 (reforming)
ここでは，燃料電池の燃料である水素を作り出す技術．メタノール改質，ガソリン改質，天然ガス改質などが研究されており，排出されるCOの減少，起動速度，運転温度などの課題がある．
カソード (cathode)
正極を表す．燃料電池では，電子を受け取る側，つまり酸素(空気)側である．
拡散層 (backing layer)
陽イオン交換膜とセパレータの間にある，ガスを膜上に均一に拡散させるためのもの．カーボンクロス，カーボンペーパなどが使用されている．
過電圧 (over voltage)
負荷をかけたときに電圧を下げる抵抗の総称．過電圧には，活性化過電圧，濃度過電圧，抵抗過電圧の3種類がある．過電圧を下げることが，燃料電池の性能を上げるポイントとなる．
活性化過電圧 (activation over voltage)
過電圧の1つ．水素がアノード触媒で，水素イオンとなる際にはエネルギーが必要となる（これを活性化エネルギーいう）が，このエネルギーが損失分となって，電圧を下げてしまう．活性化過電圧の増大・減少は，活性化エネルギーを下げる働きをもつ触媒の性能がカギを握る．
逆電圧 (reverse voltage)
OCVより過電圧のほうが大きくなってしまう現象．この現象が起こると，触媒層の白金がカーボンから剥離し，性能が下がる．そのため，十分に気をつける必要がある．
逆拡散 (back diffusion)
カソードからアノードへ水分が移動すること．つまり，電気浸透抗力の逆．よって，アノードからカソードへの正味の水分移動は，（電気浸透抗力による水分移動）－（逆拡散による水分移動）により決まる．
吸着 (absorption)
ガス原子が触媒にくっつくこと．これが起こることで，初めて反応が起こる．
クロスオーバー (cross over)
ガスが触媒層で反応することなく，膜を透過してしまう現象．これが起こると性能は低下する．クロスオーバーは，膜の厚さが薄いほど，また，アノード，カソードに圧力差があると起こりやすい．
陽イオン交換膜 (proton exchange membrane PEM)
固体高分子型燃料電池の心臓部である固体高分子膜を表す．言葉の通り，陽イオンを透過させる（燃料電池の場合は，水素イオン）．PEFCのことをPEMFCと呼ぶこともある．現在は，スルホン酸系のものが使用されており，弱酸性である．
セパレータ (separator)
ガスを流すための流路が刻まれた導電性を持つ板．カーボン製，金属製があるが，本研究室では膜が弱酸性であるため，耐腐食性を考慮して，カーボン製のものを使用している．
触媒層 (catalyst layer)
陽イオン交換膜表面に触媒が塗布されている層．主流となっているのは，カーボン粒子に白金（Pt)を担持したもの．しかし，白金が高価であり，コスト増大の原因となっているため，白金担持量の減少，白金以外の触媒の研究，などの課題がある（と思われる）．
MEA (membrane electrode assembly)
陽イオン交換膜と触媒層が一体となったもの．本研究室ではこれを使用している．
単セル (single cell)
1枚の膜を使用した燃料電池．
スタック (stack)
複数のセルを積層したもの．乾電池を直列に複数つなげたようなものと考えれば良い．実際のシステムでは100～200セルを積層したスタックを用いている．本研究室で計画している燃料電池システムでは，10セルのスタックを2つ使用することを想定している．
電流密度 (current density)
単位面積あたりに流れる電流（電流/面積）．例えば，電流密度1A/cm2，反応面積100cm2のとき，実際に流れる電流は100Aとなる．
抵抗過電圧 (resistance over voltage)
過電圧の1つ．電池が持っている内部抵抗により，電圧が下がる現象．電池の内部抵抗は，電池の部材（セパレータなど）の接触抵抗が大きく影響するため，電池組み立ての際は十分注意を要する．
濃度過電圧 (concentration over voltage)
過電圧の1つ．電極における反応物質および反応生成物の補給･除去が遅く，電極反応が阻害されるため，電圧が下がる現象．
電気浸透抗力 (electro osmotic drag)
水素イオンがアノード側からカソード側に移動する力．厳密に言うと，水素イオンは膜中の水分と水和して移動するので，その水分が移動する力．
フラッディング (flooding)
膜付近での水分が過多となり，ガスの拡散を阻害することで，電池の性能を下げてしまう現象．
ドライアウト (dry out)
膜に供給される水分が不足し，イオン伝導度が下がることで，電池の性能が下がる現象．
CO被毒 (CO poisoning)
ガスの吸着には順位があり，燃料電池の燃料である水素よりも吸着しやすいものがCOつまり一酸化炭素である．このCOが水素より先に触媒に吸着し，反応をまたげる現象をCO被毒という．燃料の改質では，改質に際にCOが出てしまうが，これを少なくすることが課題の一つである．
利用率 (utilization)
反応に対して，どれだけガスが使われているかを示す割合．例えば，利用率アノード80％，カソード40％の場合，流したガスに対して，水素80％，酸素40％が反応に使われている，ということ．
直交流 (cross flow)
反応面でアノードガスとカソードガスがクロス（交差）するようにガスを流すこと．反応面内で温度差が生じやすく，温度･水分管理が難しい．
並行流 (co-flow)
アノードガスとカソードガスが並行するようにガスを流すこと．ガス流路上流側と下流側で温度差ができやすい．電池の構造上，反応面内すべての部分で並行流とするのは難しい．
対向流 (counter flow)
アノードガスとカソードガスが向かい合うようにガスを流すこと．反応面内での温度差が最もできにくく，有利であるが，並行流と同様に，すべての面内で対向流とすることは難しい．
最終更新：2008年01月21日 12:20
