研究者詳細 - 荒木　拓人

Anode humidity trade-offs between proton conductivity and concentration overpotentials in protonic ceramic fuel cell: Experiments and numerical simulations

Yohei Nagata, Takeru Murakami, Kunpeng Li, Kosuke Yamauchi, Yuichi Mikami, Tomohiro Kuroha, Shun Ko … 全著者表示

Fuel 377 2024年12月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Water transport across the membrane of a direct toluene electro-hydrogenation electrolyzer: Experiments and modelling

Antonio Atienza-Márquez, Shota Oi, Takuto Araki, Shigenori Mitsushima

Energy 304 2024年9月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

Effects of porous transport layer wettability on performance of proton exchange membrane water electrolyzer: Mass transport overvoltage and visualization of oxygen bubble dynamics with high-speed camera

Kaito Shigemasa, Kodai Wani, Takeshi Nakayama, Konosuke Watanabe, Kohei Wakuda, Ryuhei Shiono, Kota … 全著者表示

International Journal of Hydrogen Energy 62 601 - 609 2024年4月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

Freezing propagation between condensed droplets: Visualization and formulation of governing equation from ice bridge growth velocity

Kishi, S; Asaoka, K; Inoue, S; Suzuki, D; Araki, T

INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION 160 1 - 8 2024年4月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Corrosion behavior of selective laser melted 6061 aluminum alloy electrodes for aluminum-air battery

Ma, YQ; Li, KP; Li, CL; Miao, XJ; Araki, T; Wu, MP

JOURNAL OF POWER SOURCES 594 2024年2月

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記述言語：その他外国語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Ultra-elevated power density and high energy efficiency of protonic ceramic fuel cells: Numerical and experimental results

Kunpeng Li, Hiroyuki Shimada, Yasunobu Mizutani, Yuji Okuyama, Takuto Araki

Energy Conversion and Management 296 2023年9月 [査読有り]

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Numerical simulation of the distribution of reverse currents in a practical alkaline water electrolysis stack immediately after electrolysis

Naruhisa Tsukase, Takuto Araki, Ashraf Abdel Haleem, Kensaku Nagasawa, Yoshiyuki Kuroda, Shigenori … 全著者表示

International Journal of Hydrogen Energy 2023年9月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Investigation of degradation mechanisms by overpotential evaluation for protonic ceramic fuel cells

Sumi, H; Shimada, H; Watanabe, K; Yamaguchi, Y; Nomura, K; Mizutani, Y; Matsuda, RM; Mori, M; Yashi … 全著者表示

JOURNAL OF POWER SOURCES 582 2023年8月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

In situ X-ray CT visualization of hydrogen bubbles inside the porous transport layer of a direct toluene electro-hydrogenation electrolyzer

Fátima I. Reyna-Peña, Antonio Atienza-Márquez, Sunpil Jang, Ryuhei Shiono, Kaito Shigemasa, Takuto … 全著者表示

International Journal of Hydrogen Energy 2023年8月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Numerical Analysis of Humidification Condition Effects on Protonic Ceramic Fuel Cell Performance Considering Concentration Overpotential

Kunpeng Li, Takatera Ryogo, Yohei Nagata, Takeru Murakami, Takuto Araki, Yuji Okuyama and Masashi M … 全著者表示

ECS Transactions 111 ( 6 ) 2023年5月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Effect of Water Vapor and Hydrogen Concentration on Power Generation Characteristics of Protonic Ceramic Fuel Cell

Yohei Nagata, Takuto Araki, Kunpeng Li, Takatera Ryogo, Takeru Murakami, Tomohiro Kuroha, Yuichi Mi … 全著者表示

ECS Transactions 111 ( 6 ) 2023年5月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Visualization of Oxygen Bubbles on a Flat Ionomer-Coated Platinum Electrode

Hideki Suwa, Ryo Kanemoto, Kohei Toyama, Sota Kishi and Takuto Araki

ECS Transactions 112 ( 4 ) 2023年5月

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

訓練データ自動生成によるディープラーニングベースの気泡検出（PEM水電解への応用）

朝岡洸太, 和久田康平, 金本凌, 諏訪秀樹, 荒木拓人

日本機械学会論文集 89 ( 919 ) 2023年3月 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Search for lepton flavor violating decay at FASER

Araki, T; Asai, K; Otono, H; Shimomura, T; Takubo, Y

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS ( 1 ) 2023年1月

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Visualization of dragged water and generated hydrogen bubbles in a direct toluene electro-hydrogenation electrolyzer

Shigemasa Kaito, Atienza-Marquez Antonio, Inoue Kaisei, Jang Sunpil, Reyna Pena Fatima Isabella, Ar … 全著者表示

JOURNAL OF POWER SOURCES 554 2023年1月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Novel T-shaped Electrodes for PEM Water Electrolysis and Numerical Evaluation of Three-dimensional Potential Distribution

Tsukase Naruhisa, Watanabe Konosuke, Araki Takuto, Nagasawa Kensaku, Mitsushima Shigenori

ELECTROCHEMISTRY 90 ( 12 ) 2022年12月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

発電特性を左右するイオン・ホール輸送の数値解析: 発電効率 70% 実現に向けたシミュレーション実証

荒木拓人，李坤朋

bulletin of the Ceramic Society of Japan 57 ( 11 ) 759 - 762 2022年11月 [査読有り] [招待有り]

担当区分：筆頭著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

社会インフラCO2源に残留する空気成分によるSOEC 共電解システムエネルギー効率への影響

水藤文健, 永田陽平, 荒木拓人, 柳澤和貴, 毛里昌弘, 牧美里, 吉田潤平

自動車技術会論文集 53 ( 5 ) 973 - 978 2022年9月 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

再生可能エネルギー利用社会に向けた SOEC 形メタノール製造システムの検討

高寺亮伍，川中涼介，李坤朋，荒木拓人，森昌史

燃料電池 22 ( 1 ) 77 - 84 2022年7月 [査読有り]

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

Effects of operation and shutdown parameters and electrode materials on the reverse current phenomenon in alkaline water analyzers

Haleem Ashraf Abdel, Huyan Jinlei, Nagasawa Kensaku, Kuroda Yoshiyuki, Nishiki Yoshinori, Kato Akih … 全著者表示

JOURNAL OF POWER SOURCES 535 2022年7月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Existence of Dissolved Oxygen near Anode Catalyst in Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers

Watanabe Konosuke, Wakuda Kohei, Wani Kodai, Araki Takuto, Nagasawa Kensaku, Mitsushima Shigenori

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 169 ( 4 ) 044515 2022年4月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Electrochemical Society 共著

Sample-efficient parameter exploration of the powder film drying process using experiment-based Bayesian optimization

Nagai Kohei, Osa Takayuki, Inoue Gen, Tsujiguchi Takuya, Araki Takuto, Kuroda Yoshiyuki, Tomizawa M … 全著者表示

SCIENTIFIC REPORTS 12 ( 1 ) 1615 2022年2月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Parameter Optimization in the Drying Process of Catalyst Ink for PEFC Electrode Films with Few Cracks

Kohei Nagai, Keisuke Nagato, Takayuki Osa, Takuto Araki, Gen Inoue, Takuya Tsujiguchi, Yoshiyuki Ku … 全著者表示

ECS Transactions 104 ( 9 ) 17 - 23 2021年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Numerical Analysis of the Local Current Efficiency Distribution in a Protonic Ceramic Fuel Cell Considering Gas Concentration Distributions

Kunpeng Li, Fumiyasu Suito, Takatera Ryogo, Ota Atsuhito, Takuto Araki, Yuji Okuyama, Masashi Mori

ECS Transactions 103 ( 1 ) 853 - 860 2021年7月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Effect of water distribution in gas diffusion layer on proton exchange membrane fuel cell performance

Like Yue, Shixue Wang, Takuto Araki, Yoshio Utakaa, Yulin Wang

International Journal of Hydrogen Energy 46 ( 3 ) 2969 - 2977 2021年1月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier 共著

Investigating the vapour transport phenomena inside the cathode gas diffusion layer media by controlling local temperature gradient inside an operating proton exchange membrane fuel cell

Shigemasa Kaito, Sato Hayate, Otsuki Yota, Kurosu Masato, Araki Takuto

ELECTROCHIMICA ACTA 365 137383-1 - 137383-8 2021年1月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier 共著

Numerical analysis of current efficiency distributions in a protonic ceramic fuel cell using Nernst-Planck-Poisson model

Li Kunpeng, Araki Takuto, Kawamura Toshiki, Ota Atsuhito, Okuyama Yuji

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 45 ( 58 ) 34139 - 34149 2020年11月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier 共著

霜層微細構造に及ぼす冷却面性状の影響

松本亮介, 西浦雄人, 塩川貴大, 槇原拓郎, 小田豊, 清水智弘, 依岡拓也, 荒木拓人

日本冷凍空調学会論文集 2020年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本冷凍空調学会共著

Measurement of temperature difference on catalyst layer surface under rib and channel in PEFC using micro sensors

Yota Otsuki, Kaito Shigemasa, Takuto Araki

International journal of heat and mass transfer 160 120169-1 - 120169-8 2020年10月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元： Elsevier 共著

Influence of the Diffusion Media Structure for the Bubble Distribution in Direct Formic Acid Fuel Cells

Watanabe Konosuke, Araki Takuto, Tsujiguchi Takuya, Inoue Gen

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 167 ( 13 ) 134502-1 - 134502-7 2020年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

プロトン伝導体／酸化物イオン伝導体形水蒸気電解による水素製造システムの効率検討

李坤朋, 荒木拓人, 森昌史

燃料電池, 20 ( 1 ) 76 - 83 2020年7月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

粉体成膜プロセス研究のハイスループット化のためのデータ駆動型粉体プロセス・インフオマテイクス

長藤圭介, 井上元, 荒木拓人, 黒田義之, 辻口拓也, 長隆之

機械の研究 72 ( 7 ) 5 - 10 2020年7月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：養賢堂共著

Measurement of solidification heat from supercooled water freezing during PEFC cold start and visualization of ice distribution

Otsuki Yota, Tamada Yusuke, Inoue Shoki, Shigemasa Kaito, Araki Takuto

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 45 ( 31 ) 15600 - 15610 2020年6月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

共電解を用いたPower to Gasシステムの評価

河村駿希, 太田篤人, 荒木拓人

エネルギーと動力 70 ( 294 ) 29 - 38 2020年5月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本動力協会共著

HIGHLY DEFORMABLE OPTOELECTRONICS USING LIQUID METAL

Kozaki Takashi, Satoshi Saito, Otsuki Yota, Matsuda Ryosuke, Isoda Yutaka, Endo Takuma, Nakamura Fu … 全著者表示

2020 33RD IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS 2020) 1230 - 1233 2020年4月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Visualization Analysis of Interrelationship between Temperature Profile and Water Distribution inside the PEFC

K. Shigemasa, H. Sato, Y. Otsuki, M. Kurosu, T. Araki

ECS Transactions 92 ( 8 ) 161 - 164 2020年2月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Liquid-State Optoelectronics Using Liquid Metal

Kozaki Takashi, Saito Satoshi, Otsuki Yota, Matsuda Ryosuke, Isoda Yutaka, Endo Takuma, Nakamura Fu … 全著者表示

ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS 6 ( 3 ) 2020年2月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

SOEC形メタン混合ガス製造システムと都市ガス13Aへの添加可能量の検討

Li Kunpeng, Mori Masashi, Araki Takuto

日本エネルギー学会誌 99 ( 2 ) 20 - 27 2020年2月 [査読有り]

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本エネルギー学会共著

火力発電所排ガスを利用した共電解形SOECシステムの効率解析

北川裕也, 水澤竜也, 前田厚史, 荒木拓人, 森昌史

燃料電池ーThe Journal of Fuel Cell Technology Vol.19 ( 1 ) 76 - 85 2019年7月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人燃料電池開発情報センター共著

The Effect of CO2 Bubble Distribution on Power Generation Performance of a Direct Formic Acid Fuel Cell

Konosuke Watanabe, Takuto Araki, Gen Inoue, Ryota Mochizuki, Takuya Tsujiguchi

ECS Transactions 92 ( 8 ) 335 - 340 2019年7月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Effect of clamping stress on Cold Start Performance of PEMFC

Linjun Li, Shixue Wang, Guozhuo Wang, Like Yue, ARAKI Takuto

Energy Procedia 158 1744 - 1749 2019年2月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Improved sensitivity of thin film sensor for humidity measurement inside a operating PEMFC

Hasegawa Noriyoshi, Otsuki Yota, Kurosu Masato, Araki Takuto

18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO AND NANOTECHNOLOGY FOR POWER GENERATION AND ENERGY CONVERSION APPLICATIONS 1407 2019年

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Electrochemical microdevices for rapid and on-site determination of the minimum inhibitory concentration of antibiotics

Onishi K., Enomoto J., Araki T., Takagi R., Suzuki H., Fukuda J.

ANALYST 143 ( 2 ) 396 - 399 2018年1月

DOI Web of Science

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Visualization technique for time-variant hydrogen concentration distribution in porous materials using hydrogen storage alloy thin film

Konosuke Watanabe,Koshi Hamada,Takuto Araki

International Journal of Hydrogen Energy (INT J HYDROGEN ENERG) 43 ( 27 ) 2018年 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Measurement of Through-Plane Humidity Distribution inside an MEA by Thin Film Sensor

Ryotaro Minami, Noriyoshi Hasegawa and Takuto Araki

ECS Transactions 80 ( 8 ) 105 - 112 2017年10月

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Effect of MPL Properties on Temperature and Liquid Water Distribution in a GDL

Sota Hashimura, Ryotaro Minami, Yusuke Tamada, Noriyoshi Hasegawa, and Takuto Araki

ECS Transactions 80 ( 8 ) 143 - 153 2017年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

共電解を利用したSOEC 型メタン混合ガス製造システム及び製造ガスの都市ガスパイプラインへの供給検討

前田厚史, 渡邉憲太郎, 荒木拓人, 森昌史

燃料電池 1 ( 17 ) 81 - 89 2017年7月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：燃料電池開発情報センター共著

Measurement and Numerical Simulation of Temperature Distributions of a Micro-Tubular SOEC during H2O/CO2 Co-Electrolysis

Atsushi Maeda, Kentaro Watanabe, Takuto Araki,Masashi Mori

ECS Transactions 78 ( 1 ) 3113 - 3121 2017年7月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

3．SOECを用いた水蒸気電解システムの定常サイクル計算

荒木拓人, 水澤竜也

電気化学および工業物理化学 84 ( 8 ) 616 - 619 2016年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：公益社団法人電気化学会共著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130005253823

2．固体酸化物形電解セルを用いた共電解技術の開発

島田寛之, 山口十志明, 荒木拓人, 水澤竜也, 森昌史, 藤代芳伸

電気化学および工業物理化学 84 ( 8 ) 611 - 615 2016年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：公益社団法人電気化学会共著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130005253824

Temperature Distribution Responses of a Micro-Tubular SOEC after an Electric Load Change

Tatsuya Mizusawa, Takuto Araki, and Masashi Mori

ECS Trans. 69 ( 16 ) 69 - 79 2015年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体酸化物型セルを用いた水蒸気電解中の非定常温度分布を測定し，数値解析と比較することで温度分布応答に対する影響を明らかにした．

In Situ Humidity Measurements at the CL Surface By MEMS-Based Sensors

Jun Tsujikawa, Ryotaro Minami, and Takuto Araki

ECS Trans. 69 ( 17 ) 471 - 476 2015年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

MEMS技術を用いて湿度センサーを作成し，実際の固体高分子形燃料電池の運転中における触媒層近傍の湿度を測定した．

Conjugate Analysis of Heat-Species-Charge Transport for Evaluating Effects of the Temperature Gradient on Cell Performance Modeling

Kiyofumi Miyagawa and Takuto Araki

ECS Trans. 69 ( 17 ) 93 - 103 2015年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子形燃料電池触媒層内の熱・化学種・電荷輸送の連成解析を行い，温度勾配が発電性能に与える影響を検討した．

Simultaneous Measurements of Liquid Water Distributions and Catalyst Layer Surface Temperature inside Operating PEMFC Catalyst Layer

Kentaro Watanabe, Jun Tsujikawa, and Takuto Araki

ECS Trans 69 ( 17 ) 477 - 483 2015年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子形燃料電池MEA近傍の局所温度分布の測定および数値解析を行い，外部から強制的に与えられた温度勾配が液水輸送に及ぼす影響を考察した．

共電解反応セルを用いたエネルギーキャリア合成技術の開発

島田寛之, 山口十志明, 岸本治夫, 荒木拓人, 水澤竜也, 森昌史, 藤代芳伸

化学工業 66 ( 5 ) 368 - 375 2015年5月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体酸化物型セルを用いた水蒸気・二酸化炭素の共電解セルの開発に関して，電気化学反応の詳細解析やエネルギーキャリア合成の反応に関する検討を行った．

共電解を利用した SOEC 型メタン製造システムに関する定常サイクル計算

水澤竜也, 荒木拓人，森昌史，山口十志明，藤代芳伸

燃料電池 14 ( 3 ) 81 - 86 2015年3月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体酸化物型セルを用いた水蒸気・二酸化炭素の共電解システムのサイクル解析を行い，効率や生成合成燃料の濃度に対する各パラメータの影響を考察した．

Numerical Analysis Considering the Effects of Liquid Water on PEMFC Unsteady Performance

Takanori Fukuda and Takuto Araki

ECS Trans 64 ( 3 ) 581 - 592 2014年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子形燃料電池の非定常発電特性におよぼす液水・液滴の滞留形状の影響を数値解析的に検討した．

Modelling and Measurements of Temperature Distributions inside MEA and Its Effects on Water Transport

Takuto Araki, Toshiki Sugimoto, Yasuyuki Minegishi and Masaru Higuchi

ECS Trans 64 ( 3 ) 619 - 628 2014年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子形燃料電池MEA近傍の局所温度分布の測定および数値解析を行い，温度分布が液水輸送に及ぼす影響を考察した．

Effects of Current Collector Positions on Temperature and Reactive Current Distributions in a Micro-Tubular Solid Oxide Electrolysis Cell

Tatsuya Mizusawa and Takuto Araki

ECS Trans 64 ( 2 ) 143 - 153 2014年10月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体酸化物型セルを用いた水蒸気電解中の温度分布に対する集電位置の影響を明らかにした．

固体高分子形燃料電池内の液水分布状態可視化と非定常発電特性

荒木拓人

燃料電池 13 ( 2 ) 9 - 13 2014年1月 [査読有り]

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

固体高分子形燃料電池の非定常発電特性におよぼす液水分布の影響をSpring-8のX線CTによる可視化実験と数値解析の両面から検討した．

SOEC 水蒸気電解システムのサイクル計算とエクセルギー解析　

武藤崇史, 水澤竜也, 森昌史, 荒木拓人,

日本機械学会論文集 B 編 79 ( 808 ) 2582 - 2586 2013年12月 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体酸化物型セルを用いた水蒸気電解システムのサイクル解析を行い，エクセルギー収支から効率低下要因の整理を行った．

Numerical Analysis of PEMFC Unsteady Performance Considering Water and Thermal Transport

福田貴紀，佐藤暁，荒木拓人

ECS Trans. 58 ( 1 ) 1113 - 1123 2013年1月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子形燃料電池の非定常発電特性におよぼす液水，熱輸送の影響を数値解析的に検討した．

PEFC用GDL 流路界面における物質伝達抵抗および内部有効拡散係数の異方性測定

金子春樹，太田公一，清水雅也，荒木拓人

日本機械学会論文集B編 79 ( 797 ) 71 - 78 2013年1月 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

固体高分子型燃料電池用ガス拡散層(GDL)の有効拡散係数および界面物質伝達抵抗の測定法の開発を行った．また，GDL拡散係数の異方性についての測定を行った．

A112 SOEC水蒸気電解システムのサイクル計算とエクセルギー解析(OS5 水素・燃料電池(2))

武藤崇史, 水澤竜也, 荒木拓人, 森昌史

動力・エネルギー技術の最前線講演論文集 : シンポジウム 2013 ( 0 ) 15 - 16 2013年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Cells with solid oxide electrolyte can be applied for a hydrogen generator, namely Solid Oxide Electrolysis Cells SOECs (SOECs) In this study, we carried out the cycle analysis foi SOEC systems following two steps Firstly, SOEC system models with H2 production capacity of 300 Nm3/h were constructed Secondly, system efficiency was calculated based on heat and mass balance from a viewpoint of "exergy" We treated two cases of SOEC systems which have different operating temperatures, 850°C and 650℃ As a result, several factors which decide property of exergy efficiency were obtained. At load rate with endothermic reaction, the balance of temperature of heat source and stack performance is primary factor for exergy efficiency On the other side, the heat loss is more important factor at load rate with exothermic reaction Therefore it is important to select the suitable system considering the operating conditions such as load range of SOEC systems

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110009960040

日本伝熱学会創立50周年記念伝熱セミナーの報告

宇高義郎, 大久保英敏, 荒木拓人, 酒井清吾, 浅岡龍徳, 津島将司

伝熱 : journal of the Heat Transfer Society of Japan 51 ( 214 ) 16 - 20 2012年1月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本伝熱学会共著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/10030387613

固体高分子形燃料電池MEA内の局所物質輸送と電気化学反応を考慮した非定常数値解析

官林亮, 阿江朋暁, 西田洋介, 荒木拓人

日本伝熱シンポジウム講演論文集 2011 ( 0 ) 158 - 158 2011年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：社団法人日本伝熱学会共著

固体高分子形燃料電池(PEFC)はクリーンで電気エネルギへの変換効率の高いエネルギ変換装置であり，定置用，自動車用電源として実用化と共に普及が期待されている．しかし，課題は多く残されており，運転時の局所的な物質輸送や，負荷変動に伴う過渡特性について十分な理解がされていないことが挙げられる．そこで本研究ではカソード，アノード両極でのガス種の輸送，固体高分子膜内の水分輸送，電荷輸送と同時に電気化学反応を考慮した数値解析モデルを作成し，定常，非定常状態での物質輸送と発電特性の関係を検討したので報告する．

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130005019106

J081033 薄膜熱電対を用いたPEFC内温度場測定([J08103]燃料電池(3))

宍戸達哉, 遠藤亮将, 荒木拓人

年次大会 2011 ( 0 ) _J081033 - 1-_J081033-5 2011年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

In order to understand water behavior inside polymer electrolyte fuel cell (PEFC), we measured temperature distribution in the cell because the water behavior is impacted largely local temperature. We developed Au-Ni thin film thermocouples fabricated on parylene (poly-para-xylene) layer for measuring the internal temperature distribution of PEFC. This thermocouple was fabricated using micro-electro-mechanical-systems (MEMS) technology. Sputtering technique was employed to deposit a 1pm thick layer of Au-Ni thin film thermocouples on 2p.m thick parylene. Parylene was deposited on 4-inch silicon wafer. Then, the Au-Ni thin film thermocouples were covered with a 2pm parylene layer using deposition apparatus to protect them from environmental degradation. Fabricated thin film thermocouples embedded between the MEA (Membrane Electrode Assembly) and the GDL (Gas Diffusion Layer). The measurement result showed that temperature at cathode catalyst layer was higher than that anode catalyst layer. Insulation of thin film thermocouples has done well. It is necessary to optimize the thermocouples for precise measurement. In order to accurately measure the temperature, it is necessary to optimize the device.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110009759514

J081034 ガス流路形状及び内部液水状態が繊維質多孔体の伝熱特性に与える影響([J08103]燃料電池(3))

西田洋介, 橘伸佳, 太田公一, 荒木拓人

年次大会 2011 ( 0 ) _J081034 - 1-_J081034-5 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) are comparatively efficient, environmental friendly, and scalable energy converts suitable to a wide range of applications. Heat transport in PEFCs is the important factor to improve PEFCs performance. Especially, heat transport characteristics of gas diffusion layers (GDLs) have strong influence on PEFCs performance. In PEFCs, GDL is contacted separator that has gas channels, which causes a pressure distribution in GDL. Therefore, inner structure of GDL and condition of contact between GDL and separator might be changed. So, teat transport characteristics of GDL will change. Even when liquid water is in GDL, its heat transport characteristics will be change. However, they haven't investigated clearly, yet. In this study, we measured thermal conductivities and thermal resistances of GDLs in the through-plane direction using steady state method, and effects of gas channel geometry and inside water distribution are discussed. We found that contact condition between GDL and separator didn't change GDL-separator thermal contact resistance per unit contact area. And when there is water retention in GDL, we found that water distribution and degree of water content inside GDL influences the thermal conductivity of GDL and GDL-separator thermal contact resistance.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110009759515

SOECを用いた水蒸気電解とシステム効率

森昌史, 鈴木俊男, 藤代芳伸, 荒木拓人

日本セラミックス協会　年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2011 ( 0 ) 476 - 476 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会共著

電気化学反応を利用した固体酸化物形電解セルは、エネルギー－物質間の高効率変換が可能であり、燃料電池(SOFC)、環境浄化、水素製造(SOEC)分野への応用が期待できる。本研究では、ジルコニア電解質を用いたセルを電解に用いたときの効率の原理・理論を紹介し、実際の電解結果および水蒸気電解を用いた水素製造システムを報告する。

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130006977434

微細多孔体内のX線ラジオグラフィーによる液水挙動可視化と酸素拡散特性の同時計測

大徳忠史, 荒木拓人, 近藤俊介, 大森康由, 太田公一, 金子春樹, 上杉健太朗, 宇高義郎

日本伝熱シンポジウム講演論文集 2010 ( 0 ) 70 - 70 2010年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：社団法人日本伝熱学会共著

ガス拡散層（GDL）など微細多孔体内の液水挙動と酸素拡散特性の関係を解析して，そのメカニズムを明らかにすることは，PEFCの性能向上，コスト低減を効率的に実現する上で必須である．本研究では，酸素拡散特性の測定中にはGDL中の液水が蒸発し，時々刻々と液水の分布が変化する過程において，3次元X線CT可視化手法によるGDL中の液水分布測定とガルバニ電池を用いた酸素拡散特性の同時計測を試みた．

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130004648700

供給ガス相対湿度変化がPEFC発電応答特性へ及ぼす影響(熱工学,内燃機関,動力など)

眞鍋壮, 上村有輝, 荒木拓人

日本機械学会論文集 B編 76 ( 771 ) 1942 - 1949 2010年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Polymer Electrolyte Fuel cell (PEFC) gained wider interest as a clean and efficient energy conversion device. Proper water management is needed, because vapor and liquid transport effects strongly on PEFC power generation characteristics and efficiency. However, water transport factors have not been well understood especially during unsteady operation, which is often observed in uses of vehicles or distributed stationary power generators. In this paper, to grasp and generalized effects of the local water transport on the PEFC performance, we have developed unsteady numerical model considering water transports and compared its calculated results with experimental responses to verify the model adequacy and discuss water transport factors. In the numerical model, mass conservation equations and charge conservation equations in gas channel, GDL and MEA were solved. As necessary parameters for developing them, we measured membrane resistivity, activation over-voltage etc by ourselves. The membrane resistivity increases extremely as relative humidity decrease, and activation over-voltage is also affected by relative humidity, not only by current density and oxygen activity. The measured and calculated transient responses were agreed well in most operating conditions, then adequacy of our measurement methods of water transport properties and numerical model have been confirmed. Then, we have discussed the effects of transport resistance at MEA surfaces on PEFC transient power generation.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110007989268

含水時の炭素繊維質多孔体の熱伝導率測定とPEFC内局所温度測定

遠藤亮将, 荒木拓人, 大洞健治, 橘伸佳

日本伝熱シンポジウム講演論文集 2010 ( 0 ) 71 - 71 2010年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：社団法人日本伝熱学会共著

供給ガスの相対湿度や生成水の蒸発，凝縮などの観点から，PEFCにおいてセル内部の温度分布を把握することは，電解質である固体高分子膜(PEM)の適度な湿潤を保つために必要不可欠である．しかし，現時点ではPEFCを構成する各部材の熱物質特性についての十分な知見があるとは言えない．そこで本研究では，PEFCを構成する部材の一つであるGDLの熱伝導率を測定した．また，市販されている極細熱電対に絶縁処理を行い運転中の燃料電池内に挿入することで，セルの運転時の内部温度の分布を測定した．

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130004648701

膜電極接合体界面の輸送抵抗がPEFC非定常発電特性に及ぼす影響

眞鍋壮, 上村有輝, 大洞健治, 荒木拓人, 恩田和夫

日本伝熱シンポジウム講演論文集 2009 ( 0 ) 292 - 292 2009年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：社団法人日本伝熱学会共著

PEFC運転条件変化時にはPEFC内部の水分状態が著しく変化するため、PEFC電池性能を向上させる上で水分管理を把握する必要がある。また、PEFC構成部材である膜電極接合体（MEA）とガス拡散層（GDL）の界面には、Micro Porous Layer(MPL)や触媒層のカーボン粒が存在し、熱物質輸送特性に影響を及ぼしている。本稿では、実験と解析を用いてMEA-GDL界面の熱物質輸送特性が非定常発電特性に及ぼす影響について検討したので報告する。

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130005018877

G0801-2-3 ガス拡散層内の液水滞留を考慮したPEFC非定常応答解析(動力エネルギー部門一般(2))

洗川拓也, 真鍋壮, 荒木拓人

年次大会講演論文集 2009 ( 0 ) 157 - 158 2009年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) is expected to be used in many fields as future power sources. Polymer electrolyte membrane, which is inserted in PEFC as a electrolyte, has proton conductivity that depends on its water content. It is important for improving the cell performance to keep suitable wet condition within the cell and grasp water concentration, diistribution, and its effect. It is said that the voltage response of PEFC is effected by condensed water, so in this study, we predicted the voltage response at the conditions with/without condensed water, and compared the results with experimental data. Both numerical and experimental results had relatively good agreement, and appropriateness of analytical model might be comfirmed.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110007861768

G0801-2-4 ガス拡散層の熱物質輸送特性(動力エネルギー部門一般(2))

大洞健治, 太田公一, 遠藤亮将, 荒木拓人

年次大会講演論文集 2009 ( 0 ) 159 - 160 2009年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

The heat and mass transport characteristics of gas diffusion layer have strong influence on Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) performance. In this study, we measured thermal conductivity of GDL by steady state method and discussed about diffusive characteristics of GDL. Little difference was observed in diffusive resistances of GDL with or without PTFE. Measured diffusive resistances can be organized by (u/l)^<0.5>

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110007861769

J0601-2-3 カソード触媒層内の酸素拡散がPEFC発電特性に及ぼす影響(燃料電池システムおよび熱・物質移動)

阿江朋暁, 上村有輝, 荒木拓人

年次大会講演論文集 2009 ( 0 ) 127 - 128 2009年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Cathode Catalyst Layer (CCL) is very important part that has strong effect on the performance of Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC). In this study, we have developed one-dimensional, steady state, isothermal model of a fuel cell consisting of Polymer Electrolyte Membrane (PEM), CCL and Gas Diffusion Layer (GDL). In addition, we have considered agglomerates in CCL and we divided CCL into three regions, which have different porosity respectively, to discuss effects of oxygen diffusion and ionic conductivity on electrical generating performance. It was found that the distribution of CCL porosity may have big influence on the PEFC power generating characteristics.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110007862720

燃料電池のなかの熱物性問題

荒木拓人

熱物性 : Japan journal of thermophysical properties 22 ( 3 ) 187 - 188 2008年8月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/10021064688

固体高分子形燃料電池内の熱物質輸送特性

眞鍋壮, 上村有輝, 長濱光幸, 荒木拓人, 恩田和夫

日本伝熱シンポジウム講演論文集 2008 ( 0 ) 94 - 94 2008年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：社団法人日本伝熱学会共著

固体高分子形燃料電池(PEFC)内部の温度が変化すると，相対湿度に依存する膜の湿潤状態も変化する．膜電極接合体(MEA)では局所的な発熱や乾燥が起きていると考えられ，燃料電池の性能低下や膜劣化の要因となる可能性がある．そこで本研究では，同じ露点温度で加湿されたガスをセルに供給し，両極に温度差を付けた時の熱物質輸送を熱電対，露点計を用いて測定した．その結果，供給ガスの水分量が同じにも関わらず，セル両極において低温側から高温側への水移動が観測された．

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130004729805

2119 供給ガス湿度変化時のPEFC発電特性解析(J17-3 燃料電池(3) 固体高分子形燃料電池,ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

上村有輝, 眞鍋壮, 荒木拓人, 長濱光幸, 恩田和夫

年次大会講演論文集 2008 ( 0 ) 21 - 22 2008年

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会共著

Proton conductivity of polymer electrolyte membrane (PEM), which is used as electrolyte of the PEFC, depends on water content of PEM. It is very difficult to measure local water transport phenomena, so we use numerical analysis to grasp this effect. In this study, the effect of water in a PEFC was discussed by comparing experimental results with analytical results, which were conducted by unsteady two-dimensional model. Analytical results showed good agreement with experimental results of voltage response after sudden supplied gas humidity change for the conditions without flooding. In addition to these study, by calculating humidity distributions in a PEFC, we illustrated the relationship between water content of PEM and cell voltage.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/110007666278

固体高分子形燃料電池における物質輸送と非定常発電特性

荒木拓人, 真鍋壮, 上村有輝, 恩田和夫

電気学会研究会資料. FTE, 新エネルギー・環境研究会 2007 ( 46 ) 73 - 78 2007年12月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/10025652086

固体高分子燃料電池の電流分布の測定と解析

長濱光幸, 乾義尚, 荒木拓人

電気学会研究会資料. FTE, 新エネルギー・環境研究会 2007 ( 28 ) 73 - 78 2007年9月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/10019837088

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<荒木 拓人>

論文 - 荒木 拓人

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