アプリケーション（技術資料）

This application shows how EIS, combined with INTELLO and NOVA, tracks changes in internal battery resistance across SOC levels to study performance and aging mechanisms.

硫黄はアンモニアガスの危険な汚染物質です。金属の高温の硫化を引き起こし、他の成分と共に刺激性錯体を形成したり、あるいはアンモニアガスが用いられるプロセス工程において反応を起こしたりすることがあります。このような不純物の濃度は極めて低く抑えられていますが、危険なレベルとされる0.5 mg/Lを超えないようにしなければなりません。この基準は、燃焼イオンクロマトグラフィシステムのシステムブランク値に非常に近いですが、試料に含まれれている硫黄が、この危険値を超えていないことを証明するのために使われています。

酸素還元反応（ORR）は燃料電池の機能的な性能にとって重要な役割を果たします。回転リングディスク電極（RRDE）実験は、流体力学的条件下で反応を解析し、Levich および Koutecký-Levich の式を用いて反応の動力学的特性を評価することを可能にします。さらに、中間体の反応は二次電極（リング電極）で検出されるため、反応機構に関する情報も同時に得られます。本アプリケーションノートでは、Metrohm Autolab の RRDE を用いて ORR を研究する方法について説明します。

プロトン伝導性の材料で出来た皮膜のプロトン伝導度は、測定すべき重要な数量です。このApplication Noteでは、今までにない乾燥状態の固体プロトン導電体のためのインピーダンス分光法によって測定されたσDC(T)の模範的な研究結果をご紹介します。

Differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) is used to monitor gaseous and volatile species during electrochemical reactions in situ.

燃料電池は、燃料（通常は水素）と酸化剤（通常は酸素）を電気化学的に結合させることで電気と熱を生成する電気化学エネルギー変換装置です。高い効率により、同じ出力の化石燃料ベースの技術と比較して、二酸化炭素排出量が大幅に削減され、SOxとNOx（改質燃料使用時）もごくわずかです。

技術的な困難を乗り越えるため、数多くの燃料電池の種類が開発されてきました。本アプリケーションノートでは、プロトン交換膜型燃料電池、直接メタノール型燃料電池、固体酸化物型燃料電池について詳細に解説します。

PEM燃料電池の特性評価における電気化学インピーダンス分光法（EIS）の活用についてご紹介いたします。EISは、PEM燃料電池の性能に影響を与える要因を特定するための強力な診断ツールであることが示されます。

高電流で動作する燃料電池において、PGSTATと電子負荷装置を組み合わせて電気化学インピーダンス分光法（EIS）を行う手法について説明します。

負荷をかけた状態で燃料電池に対してインピーダンス測定を行うことで、燃料電池を構成する各要素がその動作に与える影響や（検出可能であれば）劣化の影響を評価することが可能となります。高電流密度での測定を行うために、Autolabシステムはサードパーティ製の電子負荷装置と接続することができ、これにより装置の測定可能範囲が複数桁にわたって拡張されます。

燃料電池スタックの動作特性は、通常、極化曲線および出力密度曲線を測定することによって評価されます。これらの曲線は、スタックの性能を迅速に評価するための指標となり、最適な動作条件（温度、湿度、電極触媒、イオン交換膜など）を判断するためにも有用です。

この技術資料では、サイクリックボルタンメトリー (CV) の原理と、触媒研究に使用できる様々な手法について紹介しています。 事例研究と便利な用語集も記載されています。

この技術資料では、窒素還元反応の基本原理を概説しています。その後、グリーンアンモニア製造の産業化を妨げる技術的障壁、最終的な収率や選択性に対する影響、そしてこれらの問題を克服するための潜在的な戦略や研究のギャップについて詳しく掘り下げています。

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