沸騰重畳による水電解水素製造 ～高効率化、低コスト化を目指して～
キーワード：非平衡現象、電解電圧の低減、気液二相
2016.12～2026.03.
PEM水電解の限界や劣化メカニズムの検証 ～再生可能エネルギーの高利活用にむけて~
キーワード：限界電流、電力変動
2016.12～2023.03.
燃料電池内部での燃焼～微小燃焼から燃焼損傷へ急速に遷移するメカニズムの探求～
キーワード：燃焼
2016.04～2023.03.
PEM水電解セル内部における沸騰と電解反応の重畳による電解電圧低減の可能性
キーワード：熱力学的連結
2015.12～2023.03.
熱・物質数値解析によるSOFCシステムの性能向上
キーワード：再循環
2013.12～2019.03.
真空環境下での燃料電池の管理
キーワード：対流伝熱、水冷,
2015.04～2019.03.
熱・物質数値解析によるSOFCシステムの性能向上
キーワード：再循環
2013.12～2019.03.
高温PEM水電解のシステム最適化
キーワード：高温、高分子電解質膜
2013.12～2016.03.
燃料電池生成水の相状態の解明
キーワード：平衡
2011.04～2016.03.
高圧水電解三相界面における限界物質輸送の実験的探究
キーワード：可視化、気泡、高圧、高分子電解質膜、水電解
2011.12～2016.03.
PEFC内部の過冷却度の決定メカニズム
キーワード：親水性、撥水性、微細孔径
2011.04～2013.03.
電気化学式水素ポンプの熱工学的解析に基づく高性能化
キーワード：高分子電解質膜、クロスリーク
2009.09～2013.03.
高圧下での液体への水素溶解度の測定と解析
キーワード：溶解度、データ整備、水素、気液平衡
2006.04～2011.03.
NMR原理による高分子材料の水素溶解度の測定
キーワード：溶解度、高分子材料
2008.04～2012.03.
光ファイバーを応用した計測手法の開発
キーワード：光ファイバー、計測、内部
2009.04～2011.03.
高分子形燃料電池の厚さ方向その場計測手法の開発
キーワード：温度、水滴、特殊セル、
2006.04～2011.03.
新規な熱電素子の開発
キーワード：熱電、ナノ構造
2007.12～2011.03.
NMR原理による高分子材料の水素溶解度の測定
キーワード：溶解度、高分子材料
2008.04～2012.03.
高圧下での水への水素溶解度の測定と解析
キーワード：溶解度、データ整備、水素、気液平衡
2006.04～2010.03.
気液二相流挙動が水電解セルの性能に及ぼす影響の解析
キーワード：気泡、差圧変動、可視化
2005.04～2009.03.
高分子膜内における水輸送現象の、核磁気共鳴を利用した方法による解析
キーワード：水分子、NMR、拡散
2004.04～2008.03.
微細領域における熱・電気輸送現象のシミュレーション。
キーワード：平均自由工程、ボルツマン輸送方程式、電子、熱起電力
2004.04～2008.03.
高圧水電解水素製造セルにおける熱流動特性の研究
キーワード：高圧、水電解、効率
2004.04～2008.03.
固体高分子形燃料電池（PEMFC)における水問題の解明
キーワード：水詰り、乾燥、セル電圧
2003.07～2011.03.
数値シミュレーションによるSOFC、及びその複合システムの特性調査
キーワード：SOFC、コンバインドシステム、波長選択、太陽電池
1996.04～2003.03.
二次電池の発熱挙動の解明
キーワード：リチウムイオン、ニッケル水素、活性化過電圧抵抗、充電、放電
1996.04～2003.03.
固体高分子形水電解セルを応用した水素製造、除湿、オゾン発生機器の基礎特性の実験的調査
キーワード：水電解、オゾン、除湿
1996.04～2003.03.
PEFCの高性能化
キーワード：セル温度、負荷電流、加湿温度、過渡特性
1996.04～2003.03.
放電脱硝過程の数値解析とラジカルの測定
キーワード：放電プラズマ、NOｘ、非平衡エネルギー分布関数、出現質量分析法
1996.04～2003.03.
金属点接触における熱・電気輸送現象の解明
キーワード：ナノ、点接触、熱起電力、トンネル効果、非平衡効果
1993.04～1996.03.
高温超伝導薄膜における熱境界抵抗の測定
キーワード：Hi-Tc、熱境界抵抗、ボロメータ
1991.04～1993.04.
水素吸蔵過程の探求
2021.04～2025.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 九州大学
水素吸蔵放出速度の律速過程を明らかにするとともに、その速度を上げる。.
沸騰連結による水電解効率の向上
2015.04～2023.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 九州大学
沸騰連結により電解電圧を低減する。.
PEFC内部の燃焼損傷機構の解明
2015.04～2023.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学.
固体高分子形水電解セルの限界電流密度の支配因子の解明
2018.04～2022.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 日本
限界電流密度のメカニズムを解明し、PEMECの低コスト化に貢献.
電気化学セル内部のクロスオーバメカニズム
2013.04～2020.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学.
電気化学セルのシーリング技術
2014.04～2022.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 九州大学
特に、宇宙空間における電気化学セルからの外部リークを抑制をはかる。リークメカニズムを明らかにし、合理的なシール設計指針を構築する。.
可逆セルの開発
2014.04～2020.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学.
PEFC内部の燃焼損傷機構の解明
2015.04～2018.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学.
高温PEM水電解のシステム解析
2013.12～2018.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学.
高温燃料電池システムの性能解析
2013.04～2018.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学
高温燃料電池システムの性能を評価し、対策を検討し、検証する。.
化学平衡により近づけた方法による燃料電池生成水の気液状態の特定
2012.04～2014.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 日本学術振興会
生成水は液体か気体か。PEFCの水管理において、生成水の相状態が触媒層の設計指針、すなわち、構成材料の分散性、親水・撥水性、および、多孔性を左右する。
電解質膜を1000倍厚くしたセルにより物質・電荷輸送に起因する内部短絡電流を低減し、化学平衡により近い環境を構築し、平衡電圧から生成水の相状態を特定する。.
JST さきがけ 高圧水電解三相界面における限界物質輸送の実験的探究
2011.12～2016.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, JST
高圧水電解は常圧の水から高圧の水素ガスを直接、かつ効率よく製造できると期待されています。しかし高圧下であるが故に生じるガス透過、すなわちカソード極で生成された水素ガスがアノード極に透過して損失となる問題を解決する必要があります。本研究ではシステム的側面から組み込み可能な対流、ぬれ性、浮力の三つの効果により、水電解三相界面からの水素ガスの離脱性を限界まで高め、高圧水電解の限界性能の実現を目指します。
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電気化学式水素ポンプの高圧化
2010.03～2013.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学
電気化学式水素ポンプの不可逆性の調査と、テスト機の運転.
温度モニターリング可能な標準セルの開発
2008.07～2011.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 福岡県水素エネルギー戦略会議、日本
厚さ方向、および面方向に、温度分布を計測可能を開発できる熱電対、ジグの開発.
温度モニターリング可能な標準セルの開発
2008.07～2011.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 福岡県水素エネルギー戦略会議、日本
厚さ方向、および面方向に、温度分布を計測可能を開発できる熱電対、ジグの開発.
新規な熱電素子の基礎研究
2007.12～2012.03, 代表者：伊藤衡平, 九州大学, 佐賀県先導的研究開発支援事業（H19～H20年度）、日本
ナノ構造を活用して、新規な熱電素子を開発する。また、アレイ化したナノ構造の製作法を提案する。.
NEDO/水素材料基礎研究事業、高圧水素物性の基礎研究
2006.04～2012.03, 代表者：村上敬宜、高田保之, 九州大学, NEDO、日本
高圧水素雰囲気下での材料の脆化、トライボロジー特性を測定する。また、どうじに水素物性値を測定する。水や高分子材料に対する水素溶解度を計測。.
地域新生コンソーシアム、コンプレッサーレスの高圧水電解水素ステーションの開発
2004.04～2006.03, 代表者：杉村丈一, 九州大学, NEDO、日本
コンプレッサーを使用せずに水電解のみで35MPa超の高圧圧縮水素を製造できる世界初の技術をベースに、電解特性、材料強度、耐久性、安全性等の評価を行い、併せて、風力発電等の自然エネルギーも利用できる水素ステーションを開発するものである。
分担者は、このうち水電解セルの熱流動特性を解析し、装置が大型化した場合に心配される、異常発熱などの問題点を抽出する。.
PEMFCの高電流密度化
2004.01～2006.03, NEDO、日本
負荷電流密度が上がると、触媒電極面積は小さくて済み、コストを低減できる。スタックも小さくて済み、PEMFCの価値を上げる。高電流密度化は、PEMFCの普及を促進する最も可能性の高いシナリオでなかろうか？一方電流密度を上げると、ガス拡散層(以下、GDL)内で水詰りが発生し、ガスの供給を阻害する。加えて大きな電気浸透流により、高分子電解質膜(以下、PEM)の乾燥が進む。主にこれら二つの要因から、高い電流密度になるとセル電圧は低下し、場合によっては不安定となり発電停止する。このような背景のもと九大、慶大、エム・アール・テクノロジーのグループは、共同開発の実績を基礎に、①気液二相流を考慮したPEMFC用シミュレーションコードの開発(九大)、②デジタル顕微鏡を利用したGDL内の水詰り可視化観察(九大)、③微小コイル方式によるPEM内水分子の濃度・流束測定センサーの開発(慶大)、④微小コイル用スイッチング回路とリアルタイム表示ソフトの技術供給(MRT)、を分担して実施、融合し、「GDL内の水詰り」と「PEMの乾燥」がセル電圧を低下させる機構を明らかにし、高電流密度化に向けた運転法を整備する。 4つの研究開発項目：数値解析、GDL観察、PEM測定、及びその技術供給は、同期して展開される。初年度には1次元の数値コード、局所のGDL観察、PEM測定を開発し、相互比較してコードの信頼性を高め、GDL内水詰り、PEM乾燥がセル電圧に及ぼす影響を把握する。次年度、次々年度は、各研究開発項目を2次元、3次元と発展させ、高電流密度下のセル電圧低下機構を定量化し、その対策法を整理し、PEMFCの普及に貢献する。.
マイクロ熱設計技術に関する調査研究
1999.04～2000.03, 代表者：井上剛良, 東京工業大学, マイクロマシンセンター
マイクロマシンにおける熱問題、及び関連技術の調査。.
波長帯域別に太陽エネルギーを有効利用する水素製造
1998.04～2000.03, 代表者：恩田和夫, 豊橋技術科学大学, NEDO、WE-NET
太陽光を波長選択肢して、太陽光のエネルギーを熱源、電源として利用する高温水蒸気水電解システムを調査.
主要著書
| 1. |
Kohei Ito, Recent Trend in Fuel Cell Science & Technology, Edited by S. Basu, Chapter 5, Water Problem in PEMFC, Springer, (2006), 2006.11. |
主要原著論文
| 1. |
Y. Wakita, Y. Tachikawa, H. Nakajima, K. Ito, Glass shape change during firing for improving the seal of planar SOFCs, ECS Transactions 78 (1), pp.1731-1737 (2017), 78 (1), pp.1731-1737 (2017), 2017.05. |
| 2. |
YanMing Hao, Hironori NAKAJIMA, Akiko Inada, Kazunari SASAKI, Kohei Ito, Separation and Characterization of Overpotentials in Electrochemical Hydrogen Pump with a Reference Electrode, ECS Transactions, 75 (14) 1155-1163 (2016), 75, 14, 1155-1163, 2016.10, Overpotentials included in electrochemical hydrogen pump are separated with using a reference electrode. Separation result shows that non-ohmic overpotential in cathode is larger than that in anode. This result is also confirmed by electrochemical impedance spectra measurement, which shows impedance spectra of cathode is larger than that of anode. Volmer-Heyrovsky-Tafel mechanism is used to explain the separation result. Simulation result with using this mechanism suggests that reactions in anode and cathode are dominated by different mechanisms, and reaction rate of cathode is 2 orders of magnitude slower than that of anode.. |
| 3. |
Kohei Ito, Takukya Sakaguchi, Yuta Tuchiya, Akiko Inada, Hironori NAKAJIMA, Ryo Saito, Gas Crossover Suppression by Controlling Wettability of Cathode Current Collector, ECS Transactions, 75 (14) 1107-1112 (2016), 75, 14, 1107-1112, 2016.10, Hydrogen gas crossover, which reduces current efficiency, is critical issue in high pressure PEMWE (Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolysis). This study proposes controlled wettability current collector, which enhances the detachment of hydrogen gas bubble from the current collector and decreases the crossover. A high pressure operation of a PEMWE cell with visualization clarified that the wettability impacts on the bubble dynamics and changes the current efficiency. Among the current collectors prepared, hydrophilic one indicated higher current efficiency and suggested smaller crossover.. |
| 4. |
Ryohei Torii, Yuya Tachikawa, Kazunari SASAKI, Kohei Ito, Anode gas recirculation for improving the performance and cost of a 5-kW solid oxide fuel cell system, Journal of Power Sources, Volume 325, 1 September 2016, Pages 229–237, Volume 325, 1 September 2016, Pages 229-237, 2016.09. |
| 5. |
Hua Li, Akiko Inada, Tsuyohiko Fujigaya, Hironori NAKAJIMA, Kazunari SASAKI, Kohei Ito, Effects of operating conditions on performance of high-temperature polymer electrolyte water electrolyzer, Journal of Power Sources, Volume 318, 30 June 2016, Pages 192–199, 10.1016/j.jpowsour.2016.03.108, Volume 318, pp.192-pp.199, 2016.06. |
| 6. |
Hua Li, Akiko Inada, Hironori NAKAJIMA, 伊藤 衡平, Impact of Cathode Current Collector on High Temperature PEM Water Electrolysis, ECS Transactions 69(18), pp.3-12(2015), 10.1149/06918.0003ecst, volume 69, issue 18, pp.3-pp.12, 2015.12, The effect of cathode current collectors on polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) was evaluated with I-V and I-high frequency resistance (HFR) characteristics. Results reveal that cathode current collectors can impact water electrolysis performance by controlling the amount of water accumulation there, which is proved with overpotential analysis and systematic operation such as feeding additional nitrogen gas to cathode. The hydrophilic cathode current collectors invited better performance than hydrophobic ones, because the hydrophilic ones gives less water accumulation there and enough water content in catalyst coated membrane (CCM). The thickness of cathode current collector did not impact the performance.. |
| 7. |
Yusuke Maeda, Takuya Sakaguchi, Shigeru Tsukamoto, Akiko Inada, Yuta Tsuchiya, Hironori NAKAJIMA, 伊藤 衡平, Analysis and visualization of water flow impact on hydrogen production efficiency in solid polymer water electrolyzer under high-pressure condition, International Journal of Hydrogen Energy, 10.1016/j.ijhydene.2015.03.045, vol.40, pp.5 9 9 5-pp.6 0 0 3, 2015.04, When a solid polymer water electrolyzer (SPWE) is operated under high-pressure conditions,
a large pressure difference occurs between the anode and cathode. This causes
crossover of produced gas, especially hydrogen gas, leading to a decrease in the production
efficiency of an SPWE. As a countermeasure against gas crossover, water should be supplied
into the cathode channel, as well as into the anode channel, because the water flow
will facilitate the drainage of hydrogen gas outside of the cell, resulting in decreased
crossover and increased efficiency of the SPWE. This countermeasure is evaluated by
observing SPWE operation at a pressure of 2 MPa, with a visualization of hydrogen bubbles
in the cathode channel. The evaluation revealed that supplying water into the cathode
channel increases the efficiency by several percent at 0.33 A/cm2. Further, the visualization
of the hydrogen bubbles revealed an enhancement in the separation of hydrogen bubbles
from the surface of the current supplier. This suggests that additional water flow can increase
the hydrogen production efficiency through promoting bubble detachment.. |
| 8. |
水谷千晶, 北原 辰巳, 中島 裕典, 佐々木 一成, 伊藤 衡平, 極細熱電対群を用いたPEFC内部の3次元温度分布計測と水挙動の解析, 日本機械学会論文集, 10.1299/transjsme.2014tep0364, Vol.80, No.820, TEP0364, 2014.12, Local water behaviors in a PEFC was analyzed by equivalent electric circuit and the temperature distribution with an ultra-fine thermocouples. The thermocouple is tailor-made: thermocouple elements in 50 m diameter are welded, and electrically insulated with polyimide coating, resulting in the ultra-fine thermocouple. The temperature distribution, which was measured by the thermocouple placed in array configuration, reveals that the cathode catalyst layer shows the highest temperature in the through-plane direction due to the activation over-potential in cathode. Under low humidification condition, however, the anode catalyst layer has the highest temperature triggered by dried polymer electrolyte membrane and increased IR loss. Along gas flow direction, upstream has the highest temperature, because water droplets accumulate in downstream resulting that load current and heat production concentrates in the upstream. In comparison of the temperature in the adjacent channels direction, the tendency of liquid water accumulation under rib makes the temperature under the channel higher.. |
| 9. |
Yoshinori Kobayashi, 立川 雄也, Kohei Ito, Kazunari SASAKI, A Solid Polymer Water Electrolysis System Utilizing Natural Circulation, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 39, Issue 29, 2 October 2014, Pages 16263-16274, 2014.10. |
| 10. |
Kohei Ito, Yusuke Maeda, Impact of Water Flow Rate on Current Efficiency in Solid Polymer Water Electrolyzer Under 2 MPa Condition, ECS Transactions
Volume 64, Issue 3, 2014, Pages 1019-1028, 2014.09, When solid polymer water electrolyzer (SPWE) is operated under high pressure conditions, large pressure difference forms between anode and cathode. It causes crossover of produced gas, especially for hydrogen gas, and decreases current efficiency of SPWE. Supplying water into cathode channel, in addition to anode, is a countermeasure to suppress the crossover, because the water flow improves to drain the hydrogen gas outside of cell, resulting in a decrease of the crossover and increase of the efficiency. This countermeasure for the crossover is evaluated by a SPWE operation under 2 MPa condition with visualization of hydrogen bubbles in cathode channel. The evaluation revealed that supplying water into cathode channel increases the efficiency by several percent under 0.33 A/cm2. Enhanced detachment of hydrogen bubbles from the surface of current supplier was confirmed by the visualization. It is suggested that this enhancement increases the efficiency. © The Electrochemical Society.. |
| 11. |
Ryosuke Nagahisa, Daiki Kuriya, Hidetaka Muramatsu, Yasuyuki Takata, Kuniyasu Ogawa, Kohei Ito, Measurement System for Solubility and Self-Diffusivity of Hydrogen Gas Dissolved in Polymer Electrolyte Membrane, Journal of The Electrochemical Society, 161 (10) F1070-F1074 (2014), 10.1149/2.0881410jes, volume 161, issue 10, F1070-F1074, 2014.07, The characteristics of hydrogen gas permeation through a polymer electrolyte membrane (PEM) are important in determining the performance of electrochemical systems such as fuel cells and electrolyzers. However, the only available data related to these characteristics are those for the hydrogen permeability, which were obtained from measurements under a given pressure difference through the PEM. Although we can derive the solubility and self-diffusivity from the permeability, the derivation requires a mathematical procedure, such as providing a gas transport model and fitting experimental data with theoretical data from the model. In this study, we developed a measurement system that uses nuclear magnetic resonance and can quantify both the solubility and self-diffusivity in a rather straightforward manner. The system allows us to measure these two properties when hydrogen gas is dissolved in a dry Nafion membrane under a hydrogen gas pressure of up to 1 MPa at room temperature. The solubility increases linearly with increasing pressure, and the solubility coefficient is (1.3 ± 0.13) × 10−5 mol/(cm3MPa). The self-diffusivity shows a constant value of (2 ± 0.4) × 10−6 cm2/s regardless of the pressure.. |
| 12. |
Yuji Ishikawa, Masahiro Shiozawa, Masaaki Kondo, Kohei Ito, Theoretical analysis of super-cooled state of water generated below the freezing point in a PEFC, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.74, July 2014, 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.03.038, July2014, 74, 215-227, 2014.04, The water produced in a proton exchange fuel cell can exist in supercooled states during cold start operation. Visualization studies of unit cells under cold start conditions have confirmed that supercooled states exist in the cells and that they are eventually released. However, these supercooled states have not been quantitatively characterized, and it is difficult to predict them. Moreover, it has not been clarified what determines the supercooling degree and the release of supercooled states in each part of the cells, such as the gas flow channels, gas diffusion layers, and catalyst layer. In this work, a theoretical model was developed to predict the release of supercooled states on the basis of heterogeneous nucleation theory and by considering the surface wettability of the porous media in the cells. This model was evaluated through comparison to our in situ visualization study of a cell during a cold start. The developed model reproduced the supercooled state in the cell well, specifically its release time, and quantitatively clarified the impact of the pore diameter and wettability on the supercooled states.
. |
| 13. |
小川邦康, 横内康夫, 拝師智之, Kohei Ito, 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによる PEFC 内の電流分布計測法の開発
（第３報：PEFC 積層方向に流れる電流分布の逆解析法）, 日本機械学会論文集Vol.80, No.812, 2014, [DOI: 10.1299/transjsme.2014tep0093, 2014.04, In the second report, a method for measuring the spatial distribution of the electric current generated in a PEFC from the frequency shift of the Nuclear Magnetic Resonance (NMR) signal of water acquired by eight planar surface coils inserted into the PEFC was described. In this paper, a newly-developed technique to calculate the current density distribution from the measured frequency shifts using inversion analysis is presented. In this technique, the PEFC is divided into eight elements, and the current which flows through the eight elements is searched so that the frequency shift calculated by magnetic field
analysis and the frequency shift obtained by experiment come into agreement. In order to shorten the computation time
consumed in this technique, an efficient algorithm was developed in which the current is searched by an iterative calculation
using the equation between that relates the current and the spatial gradient of the frequency shift. The spatial distribution of
the current density could be obtained using eight iterations of the inversion analysis algorithm.. |
| 14. |
Kuniyasu Ogawa, Tomoyuki Haishi, Kohei Ito, Differences in Drying/WettingWater Transfer Resistance Through a Platinum Catalyst Layer of a PEMFC Electrode Membrane, Journal of The Electrochemical Society, Journal of The Electrochemical Society, 161 (1) F239-F245 (2014), 2014.01, In order to understand the water transport phenomenon in a membrane electrode assembly (MEA), the water transfer resistance
through a platinum catalyst layers (CL) is required. In this study, the overall water transfer resistance through the CL is taken as the
sum of the resistance to charge/discharge water from the surface of ionomer in the CL and the resistance for water to pass through the
ionomer in the CL. The value of this quantity for a CL that is 4 μm thick and is coated on a 178 μm thick Nafion 117, was estimated.
The MEA was dried/wetted by supplying gas with controlled humidity to the surface of the MEA. The water concentration contained
in the PEM was measured by nuclear magnetic resonance (NMR) using a small detection coil. The rates of drying/wetting of the
MEA were calculated from time-dependent changes of the water concentration measured in the PEM. The overall water transfer
resistance through a CL was estimated by comparing experiment and analytical results based on the analytical model. As a result,
the overall water transfer resistances through the 4 μm thick CL during drying and wetting were 0–3 × 104 and 10 ± 6 × 104 s/m,
respectively. |
| 15. |
Sang-Kun Lee, Kohei Ito, Cross-Sectional Visualization and Analysis of Droplet Behavior in Gas Flow Channel in PEFC, Journal of The Electrochemical Society, 161 (1) F58-F66 (2014), Journal of The Electrochemical Society, 161 (1) F58-F66 (2014), 2014.01, A new cross-sectional visualization cell in which a transparent material is not embedded in the separator was developed to observe water droplet behavior in a flow channel and to analyze the impact of the channel and gas diffusion layer (GDL) surface on the behavior. A specific GDL and separator pair was chosen so that the surface of the GDL was more hydrophobic than that of the separator, where the contact angle difference between them was approximately 27◦. With this GDL and separator pair, a droplet formed in the channel does not touch the GDL surface. This specific pair also makes the droplet smaller and causes less of a pressure drop through the channel, leading to superior drainage from the channel. A theoretical analysis based on the force balance surrounding a droplet explains this superior drainage. The reason is that the combination of the hydrophobic GDL and hydrophilic
separator reduces the adhesion force on the droplet, promoting water drainage.. |
| 16. |
Kohei Ito, Design and characterization of high pressure electrochemical hydrogen pump, 19th World Hydrogen Energy Conference2012, 2012.06, Hydrogen energy society, especially hydrogen gas station for FCV, needs stable supply of high pressure hydrogen gas at 40 MPa or more than that. However, conventional booster, which is mechanically driven, has rather low reliability. Against this situation we expect electrochemical booster called as hydrogen pump, where hydrogen gas is pressurized by the immigration of the gas from anode to cathode through DC-applied MEA (membrane electrode assembly). The hydrogen pump is predicted that it has high reliability because of no mechanical links and that it has high efficiency in principle because of isothermal process. Here we show the minimum power of hydrogen pump and the concerns inherently existed in the pump, such as back diffusion of hydrogen gas pumped and breaking of MEA. Moreover, a prototype model of the hydrogen pump up to 2 MPa is designed and fabricated, and voltage and current efficiency obtained from the first running of the pump are presented. . |
| 17. |
Kohei Ito、Tomoaki Hagio、Akira Matsuo、Yasushi Iwaisako、Osamu Nakabeppu, EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THERMAL AND ELECTRIC TRANSPORT CHARACTERISTICS OF NANO-GAPS, Proceedings of the ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conference、AJTEC2011
, CD-ROM, 2011.03. |
| 18. |
Hiromitsu Masuda, Atsushi Yamamoto, Kazunari Sasaki, Sangkun Lee, Kohei Ito, A visualization study on relationship between water-droplet behavior and cell voltage appeared in straight, parallel and serpentine channel pattern cells, Journal of Power Sources,Vol.196, pp.5377-5385(2011), Vol.196, pp.5377-5385(2011), 2011.02. |
| 19. |
小川 邦康，横内 康夫，拝師 智之，伊藤 衡平, 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによるPEFC 内の電流分布計測法の開発（第２報：PEFC 積層方向に電流が流れる場合での一次元電流分布の計測）, 日本機械学会論文集B編, Vol.76, No.772、pp.216-217（2010）, 2010.12. |
| 20. |
Sang-Kun Lee, Kohei Ito, Kazunari Sasaki, A Cross-sectional Observation of Water Behavior in the Flow Channel in PEFC, ESC Transactions, Vol. 33， Issue 1, (2010), 2010.10. |
| 21. |
Kazunari Sasaki, Fumiaki Takasaki, Zhiyun Noda, Shingo Hayashi, Yusuke Shiratori, Kohei Ito, Alternative Electrocatalyst Support Materials for Polymer Electrolyte Fuel Cells, ESC Transactions, Vol. 33， Issue 1, (2010), 2010.10. |
| 22. |
小川邦康、拝師智之、伊藤衡平, NMR計測における小型表面コイルのレーストラック形状化による信号強度の向上
, 日本機械学会論文集B編, Vol. 76，pp.168-177(2010), 2010.08. |
| 23. |
小川邦康、拝師智之、伊藤衡平, 小型NMRセンサーによる高分子電解質膜中でのメタノールの濃度差拡散係数の計測－第一報：計測法の開発と測定値の評価, 日本機械学会論文集B編, Vol.76, No.765、pp.168-177（2010）, 2010.05. |
| 24. |
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Sang-Kun Lee, Kohei Ito, Toshihiro Ohshima, Shiun Noda, and Kazunari Sasaki, In-situ Measurement of Temperature Distribution across a Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Electrochemical and Solid-State Letters, Vol.12, No.9, pp.B126-130(2009), 2009.06. |
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横内 康夫, 小川 邦康, 拝師 智之，伊藤 衡平, 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによるPEFC内の電流分布計測法の開発 第一報：PEFC発電時の一次元電流分布の計測
, 日本機械学会論文集B編, Vol.75, No.752, pp.839-846(200), 2009.04. |
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伊藤衡平、邑本亮平、三木貴文, 波数空間を全て離散化したボルツマン輸送方程式による熱・電気現象の数値解析, 日本機械学会論文集B編, Vol.75, No.749, pp.140-145(2009), 2009.01. |
| 34. |
Yasuo Yokouchi, Kuniyasu Ogawa, Tomoyuki Haishi and Kohei Ito, Current-Distribution Measurement in PEFC Using NMR Sensors ; Experimental and Theoretical Results under Uniform Electric Power Generation Condition, Proceedings of the Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference, (2008), 2008.10. |
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K. Haga, S. Adachi, Y. Shiratori, K. Ito, and K. Sasaki, Poisoning of SOFC Anodes by Various Fuel Impurities, Solid State Ionics, Vol.179, No.27-32, pp.1427-1431 (2008), 2008.09. |
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Yasuo YOKOUCHI, Kuniyasu OGAWA, Tomoyuki HAISHI and Kohei ITO, CURRENT-DISTRIBUTION MEASUREMENT IN MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY UNDER WATER
ELECTROLYSIS CONDITION USING NMR SENSOR, Proceedings of the 2nd International Forum on Heat Transfer , pp.94-97(2008), 2008.09. |
| 38. |
Hiromitsu Masuda, Kohei Ito, Toshihiro Oshima, Kazunari Sasaki, Comparison between numerical simulation and visualization experiment on water behavior in single straight flow channel polymer electrolyte fuel cells, Journal of Power Sources, Vol.177, No.2, pp.303-313(2008), 2008.03. |
| 39. |
Kohei Ito; Kensuke Ashikaga; Hiromitsu Masuda; Toshihiro Oshima; Yasushi Kakimoto; Kazunari Sasaki
, Estimation of flooding in PEMFC gas diffusion layer by differential pressure measurement, Journal of Power Sources, Vol.175, No.2, pp.732-738(2008), 2008.01. |
| 40. |
S. H. Kim, T. Ohshima, Y. Shiratori, K. Ito, and K. Sasaki, Effect of Water Vapor and SOx in Air on the Cathodes of Solid Oxide Fuel Cells, Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1041, pp131-137 (2007), 2007.11. |
| 41. |
Kohei Ito, Tomohiko Miyazaki, SangKun Lee, Kazunari Sasaki, Hiromitsu Masuda, Kyushu University, Visualization of flooding in GDL with sectional model cell, 2007 Fuel Cell Seminar and Exposition, San Antonio, Texas, USA, October 15-19, 2007, 2007.10. |
| 42. |
Kohei Ito, Tomohiko Miyazaki, SangKun Lee, Kazunari Sasaki, Hiromitsu Masuda, Visualization of flooding in GDL with sectional model cell, 2007 Fuel Cell Seminar and Exposition, San Antonio, Texas, USA, October 15-19, 2007, 2007.10. |
| 43. |
Kuniyasu Ogawa, Tomoyuki Haishi and Kohei Ito, Local water-content measurement of PEM for fuel cell applications using planar surface coils, Proceedings of the 9th ICMRM in Aachen, 2-7 September, 2007, Aachen, Germany
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| 44. |
Kuniyasu OGAWA, Naruhiko SHIRAI, Kohei ITO, Tomoyuki HAISHI, Water-Content Measurement in Polymer Electrolyte Membrane Using MRI for Estimation of Diffusion Coefficient of Water, Proceedings of The 8th Asian Thermophysical Properties Conference, Fukuoka, Japan, No.145(2007), 2007.08. |
| 45. |
伊藤衡平，足利謙介，柿本益志，大嶋敏宏，益田啓光，佐々木一成, 差圧計測を介したPEMFCガス拡散層における水詰りの推算, 日本機械学会論文集B編, Vol.73, No.7, pp.1556-1561(2007), 2007.07. |
| 46. |
Y. Kawasoe, T. Kuroki, H. Kusaba, K. Ito, Y. Teraoka, and K. Sasaki, Preparation and Electrochemical Activities of Pt-Ti Alloy PEFC Electrocatalysts, J. Electrochem. Soc., Vol.154, No.9, pp.B969-B975(2007), 2007.07. |
| 47. |
Hiromitsu Masuda, Kohei Ito, Toshihiro Oshima, Kazunari Sasaki, Visualization and 2D-2phase numerical simulation on liquid water behavior in a straight channel PEFC, The 5th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology, New York, NY, USA, June 18-20, 2007, 2007.06. |
| 48. |
K. Sasaki, S. Adachi, K. Haga, M. Uchikawa, J. Yamamoto, A. Iyoshi, J.-T. Chou, and K. Itoh, Fuel Impurity Tolerance of Solid Oxide Fuel Cells, ECS Transactions, Vol.7, No.1, PP.1675-1683(2007), 2007.06. |
| 49. |
益田啓光，伊藤衡平，柿本益志，佐々木一成, 気液二相流を考慮した数値シミュレーションによる固体高分子形燃料電池の過渡応答時の解析, 日本機械学会論文集B編, Vol.73, No.3, pp.855-862(2007), 2007.03. |
| 50. |
Kohei Ito, Hiromitsu Masuda, Tomohiko Miyazaki, Yasushi Kakimoto, Kensuke Ashikaga, Kazunari Sasaki, Numerical Simulation of Two-Phase Flow and Transient Response in Polymer Electrolyte Fuel Cell, The 4th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology, Irvine, CA, USA, June 19-21, 2006, 2006.06. |
| 51. |
Kohei Ito, Hiromitsu Masuda, Tomohiko Miyazaki, Yasushi Kakimoto, Kensuke Ashikaga, Kazunari Sasaki, Estimation of Flooding in PEMFC Gas Diffusion Layer by Differential Pressure Measurement, The 4th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology, Irvine, CA, USA, June 19-21, 2006, 2006.06. |
| 52. |
小川邦康、伊藤衡平、拝師智之、菱田公一, 小型表面コイルを用いた燃料電池用固体高分子電解質膜の局所含水量測定法, 日本機械学会論文集B編, Vol.72, No.716, pp.1013-1020(2006), 2006.04. |
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
| 1. |
益田 啓光、山本 敦巳、佐々木 一成、伊藤 衡平, 水滴挙動がセル電圧に及ぼす影響 ～可視化セルによる解析～, FCDIC「燃料電池」, Vol.9, No.2, pp.56-61(2009), 2009.10. |
| 2. |
杉村丈一、岡田信廣、伊藤衡平, 大学キャンパスの水素ステーション, 伝熱, Vol.48、pp.48-53(2009), 2009.07. |
| 3. |
杉村丈一、伊藤衡平他多数, 九州大学水素ステーション事故報告書（第３報）, 2007.03. |
主要学会発表等
| 1. |
Yusuke Maeda, Shigeru Tsukamoto and Kohei ITO, 固体高分子形水電解における気泡挙動の性能への影響, 第５３回電池討論会, 2012.11, 固体高分子形水電解セルでは生成した水素ガス気泡が電極表面に滞留すると、水素が高分子電解質膜を透過して電流効率 が低下する。また、気泡の電極表面への滞留は特にアノードにおいて過電圧を上昇させ、電圧効率を低下させる。このよう な気泡挙動の効率への影響は高圧化に伴い顕著になると考えられる。以上を背景にここでは気泡離脱の主たる要因である対 流効果に着目し、対流とセル性能との関係を整理した。可視化セルを製作して気泡挙動を高速度カメラで追跡し、流量を変 えながら生成ガス流量を計測し、水電解における対流効果を調査したので報告する. |
| 2. |
YanMing Hao, Kazunari Sasaki, Hironori Nakajima and Kohei ITO, Characterizations of electrochemical hydrogen pump with internal humidifier and dead-end at anode , 第５３回電池討論会, 2012.11, Hydrogen gas was compressed with a new electrochemical pump, where internal humidifier was built in and dead-end at anode was considered for practical situation. The measurement system introduced investigated both the voltage and current efficiency of the hydrogen pump.Operarion of the pump up to 2Mpa was conducted under the cell temperture of 60 Celsius degree.The voltage efficiency indicated nearly 70% at most and the current efficiency was over 90%.Overvoltage involved in the pump were discussed with impedance spectroscopy.. |
| 3. |
小林直也、前田裕介、佐々木一成、伊藤衡平, 固体高分子型燃料電池の氷点下起動特性, 第５３回電池討論会, 2012.11, ＦＣＶの実用化に向けて、効率的な氷点下起動は重要である。氷点下起動中の生成水の凍結はガス供給の閉塞、構成材料の劣化や破壊を招く。このため起動時の氷の生成を抑制する必要がある。抑制するためにヒーターなど付加的なエネルギーを使う方法もある。しかしながらこれでは効率低下招く。エネルギーコストを抑えた起動方法が必要である。一方でこれまでの研究より、セル内部での生成水の過冷却状態の存在が示唆されてきた。流路・ＧＤＬにおいて、生成水が過冷却状態を維持する。したがって、この過冷却状態の間に自己発熱により氷点突破すれば余分なエネルギーを消費せず起動できる可能性もある。そこで本研究では可視化セル、液体窒素ステージを用いて氷点下起動を行い、過冷却状態の有無などを調査した。パージなどの起動前の条件を整え、氷点下で定電圧運転し、高周波抵抗（セル抵抗）、負荷電流を測定した。. |
| 4. |
Yusuke Maeda, Shigeru Tsukamoto and Kohei ITO, Visualization of bubble behavior in water electrolyzer with high-speed camera, 222nd ECS Meeting, 2012.10, In this study, the impact of convection on the bubble behavior was investigated with optical visualization. That is, the impact of water flow rate on hydrogen gas bubble behavior was observed with visualization cell. High speed camera was introduced to capture the bubble motion in detail.. |
| 5. |
○学 永久 亮介（九大） 学 栗屋 大樹（九大） 正 小川 邦康（慶大）
正 高田 保之（九大） 正 伊藤 衡平（九大）
, 水素ガスの高分子電解質膜への透過特性のNMR法を用いた計測, 動力エネルギー技術シンポジウム, 2012.06, Proton exchange membrane (PEM) has been used for various systems such as fuel cells and water electrolysis. However, there are some issues to resolve for the practical use, and this work focus attention on crossover. Crossover is a permeation of hydrogen-gas through PEM, which causes decreasing current efficiency. Therefore, it is important to figure out the hydrogen-gas permeation mechanism and develop lower gas permeability PEM. Although some studies measured hydrogen-gas permeability for PEM, there is few to separate permeability from solubility and diffusivity. In this study, we developed a measurement system for hydrogen solubility and diffusivity in PEM based on NMR technique. It can detect hydrogen molecules in PEM by electromagnetic waves and obtain directly both solubility and diffusivity. We measured Nafion®112 and 117 as samples, and the hydrogen solubility showed a proportional relationship to pressure, which was about 1.4×10-5mol/cm3 at 1.0MPa. The hydrogen diffusivity in Nafion® was 2×10-10 m2/s, which did not show pressure dependence up to 1.0MPa.
. |
| 6. |
伊藤 衡平 （九大） 吉住 寛 （九大）
難波 卓 （九大）
, 高圧電気化学方式水素ポンプの特性解析, 日本伝熱シンポジウム, 2012.05, Hydrogen energy society needs stable supply of high pressure hydrogen gas at 40 MPa or more than that, such for FCVs. Although mechanical compressor has the role of pressurizing hydrogen gas so far, it has rather low reliability and its energy efficiency has not reached acceptable revel. Against this situation we expect electrochemically-driven booster, so-called hydrogen pump, where hydrogen gas is pressurized by proton immigration from anode to cathode through MEA (membrane electrode assembly) with loading DC voltage. The hydrogen pump is expected that it has high reliability because of no mechanical links, and that it has high efficiency because isothermal process progresses in principle. Considering actual situation, such as practical pressure condition and practical humidification for polymer electrolyte membrane involved, we designed, fabricated and operated an electrochemical hydrogen pump. Cell voltage and load current obtained gave both the voltage and current efficiency of hydrogen, leading that it shows definite performance comparing conventional mechanical compressor.. |
| 7. |
Chiaki Mizutani,Sungkun Lee, Isamu Kuroda,Yusuke Maeda and Kohei ITO, ３D Temperatuire Disrtribution in PEFC by a New Method with Fine Thermocouple Array, Thermal Fluid Engineering Conference , 2012.03. |
| 8. |
栗屋大樹1、永久亮介1、藤原広匡2、西村伸1、小川邦康3、高田保之1、伊藤衡平1, ゴムに対する水素ガスの溶解特性のNMR法によるその場計測, 水素エネルギー協会大会, 2011.12. |
| 9. |
吉住寛、伊藤衡平、難波卓
, 電気化学方式水素ポンプの特性解析, 水素エネルギー協会大会, 2011.11. |
| 10. |
○伊藤衡平(九大工),永久亮介,水谷千晶, 流体の密度変化を利用した温度計, 熱工学カンファレンス, 2011.10. |
| 11. |
伊藤 衡平（九州大学） 吉住 寛（九州大学）, 電気化学式水素ポンプの高圧化に関わる検討, 動力エネルギー技術シンポジウム, 2011.06. |
| 12. |
李 相根、伊藤 衡平, 断面可視化セルによる燃料電池流路内部の水滴挙動解析, 日本伝熱シンポジウム, 2011.06. |
| 13. |
永久 亮介、栗屋大樹、村松秀隆、滝田千夏、小川邦康、高田保之、伊藤衡平, Nafion膜内の水素ガス溶解度および拡散係数のNMR法によるその場計測, 日本伝熱シンポジウム, 2011.06. |
| 14. |
水谷千晶 伊藤衡平 李相根 黒田勇* 佐々木一成, インライン型極細熱電対と専用ジグによる単セル内3次元温度計測手法の開発, 電池討論会, 2010.11. |
| 15. |
正 伊藤 衡平 （九州大工） 山本 敦巳 （九州大工） 正 佐々木 一成 （九州大工） 平野 正晃 （九州大工）
, 水挙動が介在して発生するセル電圧とカソード流路差圧の相関, 機械学会 熱工学カンファレンス, 2010.10. |
| 16. |
最上 明徳、小川 邦康、伊藤 衡平, MRIを用いた固体高分子電解質膜内の水分分布計測と濃度差拡散係数の含水量依存性
, 日本伝熱学会 日本伝熱シンポジウム, 2010.05. |
| 17. |
田島 功基、城田 農、迫田 直也、高田 保之、伊藤 衡平, 30MPaにおけるKOH水溶液に対する水素溶解度の計測, 日本伝熱学会 日本伝熱シンポジウム, 2010.05. |
| 18. |
横内 康夫、小川邦康、拝師 智之、伊藤 衡平, NMRセンサーによるPEM内含水量と燃料電池発電電流の空間分布, 日本伝熱学会 日本伝熱シンポジウム, 2010.05. |
| 19. |
栗屋 大樹、滝田 千夏、西村 伸、高田 保之、村松 秀隆、藤原 広匡、小川 邦康、伊藤 衡平, ゴムに対する水素ガスの溶解度および拡散係数のNMR法による計測
, 日本伝熱学会 日本伝熱シンポジウム, 2010.05. |
| 20. |
村松秀隆、栗屋大樹、滝田千夏、藤原広匡、西村伸、小川邦康、高田保之、伊藤衡平, ゴム内に溶解した水素ガスのNMR計測, 水素エネルギー協会大会, 2009.12. |
| 21. |
伊藤衡平、村松秀隆、小川邦康, 小型NMRセンサーによる高分子材料内の水素溶解度の計測 ～その場計測手法の開発～, 動力エネルギー技術シンポジウム, 2009.06. |
| 22. |
古賀賢、佐々木一成、伊藤衡平, 気液二相流が水電解セルに与える影響, 伝熱シンポジウム, 2009.06. |
| 23. |
村松秀隆，秋永草平，伊藤衡平，城田農，佐々木一成, 気液界面が球形の場合の水素溶解度の導出, 水素エネルギー協会大会, 2008.12. |
| 24. |
中原真也、伊藤衡平、杉村丈一, チタン焼結体の高圧酸素中での基礎反応特性に関する研究, 水素エネルギー協会大会, 2008.12. |
| 25. |
山本敦巳，平野正晃，李相根，佐々木一成，伊藤衡平, 流路パターンとGDLの差異による流路内水滴挙動の変化とセル電圧への影響, 電池討論会, 2008.11. |
| 26. |
伊藤 衡平, 固体高分子形燃料電池のその場計測 －厚さ方向を中心に－, 水素エネルギー先端技術展 九大・産総研専門セミナー, 2008.10. |
| 27. |
伊藤 衡平, ボルツマン輸送方程式による金属内電気・熱輸送の数値解析, 先駆的科学計算に関するフォーラム2008 ～高精度・多倍長計算～, 2008.08. |
| 28. |
Kohei Ito, Hidetaka Muramatsu and Minori Shirota, Theoretical estimation of hydrogen solubility in water, 2nd JOINT SEMINAR KYUSHU UNIVERSITY-BORDEAUX UNIVERSITY Hydrogen-related Science, Technologies and Society, 2008.07. |
| 29. |
李 相根、伊藤 衡平、益田 啓光、野田 志雲、佐々木 一成
, PEFCの膜厚さ方向の温度分布計測, 動力エネルギー技術シンポジウム, 2008.06. |
| 30. |
城田 農、今田 智之、伊藤 衡平、村松 秀隆、高田 保之、藤井 丕夫, 水素の水に対する溶解度, 動力エネルギー技術シンポジウム, 2008.06. |
| 31. |
横内 康夫、小川 邦康、拝師 智之、伊藤 衡平
, NMRセンサーによる燃料電池発電時の電流分布計測, 日本伝熱シンポジウム, 2008.05. |
| 32. |
益田啓光 山本敦巳 李相根 伊藤衡平 佐々木一成, 段階的に流路形状を複雑化した可視化セルによるFloodingの解析
, 燃料電池シンポジウム, 2008.05. |
| 33. |
三木 貴文、伊藤 衡平、佐々木 一成
, ボルツマン輸送方程式の境界条件の考察, 伝熱シンポジウム, 2008.05. |
| 34. |
李 相根、伊藤 衡平、 宮崎 智彦、佐々木 一成, セクショナルモデルセルを用いたPEFC断面の水滴の挙動, 伝熱シンポジウム, 2008.05. |
| 35. |
伊藤衡平、古賀賢、城田農、佐々木一成, 気液二相流挙動の水電解セル性能への影響, 水素エネルギー協会大会, 2007.12. |
| 36. |
秋永草平、伊藤衡平、佐々木一成, 気液平衡理論による気体溶解過程を考慮した高圧水電解プロセスにおける数値解析
, 水素エネルギー協会大会, 2007.12. |
| 37. |
Kohei Ito, Sang Kun Lee, Tomohiko Miyazaki, Hiromitsu Masuda, Kazunari Sasaki, Measurement Technique in through-plane direction for PEMFC, Japan-Korea Joint Seminar on Heat Transfer IV, 2007.11. |
| 38. |
古賀賢，城田農，大嶋敏弘，白鳥祐介，伊藤衡平，佐々木一成, 気液二相流が固体高分子形水電解セルの性能に及ぼす影響の実験的解明（流路なしセルによる実験）, 電池討論会, 2007.11. |
| 39. |
李相根 伊藤衡平 大嶋敏宏 野田志雲 佐々木一成, PEFC単セルにおける厚さ方向の温度分布の測定, 電池討論会, 2007.11. |
| 40. |
伊藤 衡平、 塚本 哲弥、佐々木 一成, 分布型光ファイバー原理を用いた水滴分布計測手法の開発, 熱工学カンファレンス, 2007.11. |
| 41. |
伊藤 衡平、城田 農、今田 智之、滝田 千夏、高田 保之、藤井 丕夫
, 高圧下での水素溶解度測定装置の準備状況, 化学工学会, 2007.09. |
| 42. |
黒田宙、伊藤衡平、佐々木一成, 固体高分子形水電解セルにおける差圧変化などが性能に及ぼす影響
, 第44回化学関連支部九州大会, 2007.07. |
| 43. |
秋永草平、伊藤衡平、佐々木一成, 気液平衡理論に基づくガス溶解度を組み込んだ高圧水電解プロセスの数値解析, 第44回化学関連支部九州大会, 2007.07. |
| 44. |
伊藤衡平，黒田宙，佐々木一成, 気液二相流挙動が固体高分子形水電解セルの性能に及ぼす影響, 第12回動力エネルギー技術シンポジウム, 2007.06. |
| 45. |
秋永草平，伊藤衡平，佐々木一成, 水素・酸素溶解を考慮した高圧水電解水素製造プロセスにおける数値解析
, 第12回動力エネルギー技術シンポジウム, 2007.06. |
| 46. |
伊藤衡平, 小川邦康, 益田啓光, 足利謙介, 塚本哲弥, PEFCの水管理に資するセル内部診断センサーの開発状況, 第14回燃料電池シンポジウム, 2007.05. |
| 47. |
横内康夫, 小川邦康, 拝師智之, 伊藤衡平, NMRセンサーによるPEM内を流れる電流と含水量の計測手法の開発, 第44回日本伝熱シンポジウム, 2007.05. |
| 48. |
古賀達郎, 伊藤衡平, 佐々木一成, PEFC内部の膜厚方向のエントロピー生成と温度の分布の解析, 第44回日本伝熱シンポジウム, 2007.05. |
| 49. |
小川邦康, 伊藤衡平, 拝師智之, 小型NMRセンサーを用いた高分子電解質膜内メタノール濃度計測法の開発, 第44回日本伝熱シンポジウム, 2007.05. |
| 50. |
伊藤衡平, 小川邦康, PEMFCの高電流密度化, NEDO燃料電池・水素技術開発中間報告会, 2006.12. |
| 51. |
伊藤衡平, 金属内自由電子の熱・電気現象を対象としたボルツマン輸送方程式の数値解析, マイクロ・ナノフルイズ調査研究分科会, 2006.12. |
| 52. |
小川邦康、拝師智之、伊藤衡平, マルチNMRセンサーによる水電解運転時のPEM内含水量の分布計測, 日本機械学会熱工学カンファレンス, 2006.11. |
| 53. |
三木貴文、伊藤衡平、邑本亮平、佐々木一成, 平板に電位差を与えた場合の熱・電輸送のボルツマン輸送方程式による数値解析, 日本機械学会熱工学カンファレンス, 2006.11. |
| 54. |
秋永草平、伊藤衡平、佐々木一成, 水素溶解度を考慮した水電解水素製造プロセスにおける数値解析, 日本機械学会熱工学カンファレンス, 2006.11. |
| 55. |
足利謙介, 伊藤衡平, 佐々木一成, 差圧計測によるガス拡散層の水詰りの推算と数値解析による評価, 第47回電池討論会, 2006.11. |
| 56. |
古賀達郎, 大嶋敏宏, 伊藤衡平, 佐々木一成, PEFC内のエントロピー生成および温度分布の計算と測定, 第47回電池討論会, 2006.11. |
| 57. |
伊藤衡平, 小川邦康, PEMFCの高電流密度化, NEDO燃料電池・水素技術開発成果報告会, 2006.08. |
| 58. |
黒田宙，伊藤衡平，佐々木一成, 固体高分子形水電解セル内部の気液二相流挙動の観察, 第43回化学関連支部九州大会, 2006.07. |
| 59. |
古賀達郎, 伊藤衡平, 固体高分子形燃料電池内のエントロピー生成の計算, 第11回動力エネルギー技術シンポジウム, 2006.06. |
| 60. |
宮崎智彦、伊藤衡平、佐々木一成、大嶋敏宏、益田啓光、足利謙介, 可視化PEMFCを用いたフラッディング観察とセル電圧への影響, 第43回日本伝熱シンポジウム, 2006.05. |
| 61. |
邑本亮平、伊藤衡平、三木貴文、佐々木一成, 波数空間を全て離散化したボルツマン輸送方程式による熱・電気現象の数値解析, 第43回日本伝熱シンポジウム, 2006.05. |
| 62. |
小川邦康、榊原浩志郎、伊藤衡平、拝師智之、宇津澤慎, 小型NMRセンサーによる水電解運転時のPEM内含水量計測, 第43回日本伝熱シンポジウム, 2006.05. |
| 63. |
足利謙介、伊藤衡平、柿本益志、大嶋敏宏、尾家慶行、佐々木一成, 差圧計測による燃料電池ガス拡散層の水詰りの推定とシミュレーション, 第43回日本伝熱シンポジウム, 2006.05. |
| 64. |
益田啓光、伊藤衡平、柿本益志、宮崎智彦、足利謙介、佐々木一成, 固体高分子形燃料電池の気液二相流数値解析と可視化実験との比較, 第43回日本伝熱シンポジウム, 2006.05. |
| 65. |
K.Ito, H.Masuda, T.Miyazaki, T.Oshima, Y.Kakimoto, Water problem in polymer electrolyte membrane fuel cell, The 3rd Korea-Japan Joint Seminar on Heat Transfer, 2005.09. |
| 66. |
邑本 亮平, 増岡 隆士, 塩澤 勇, 柿本 益志, 伊藤 衡平,, ボルツマン輸送方程式による金属内熱電気現象の数値解析, 第42回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 2005.06. |
| 67. |
小川 邦康, 榊原 浩志郎, 菱田 公一, 拝師 智之, 宇津澤 慎, 伊藤 衡平, 小型表面コイルによる燃料電池用固体高分子膜の局所水分計測法の開発, 第42回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 2005.06. |
| 68. |
益田啓光, 伊藤衡平, 増岡 隆士, 柿本益志, 宮崎 智彦,, 固体高分子形燃料電池の過渡応答における気液二相流数値解析, 第42回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 2005.06. |
| 69. |
益田啓光, 伊藤衡平, 増岡 隆士, 柿本益志, 宮崎 智彦,, 固体高分子形燃料電池の過渡応答における気液二相流数値解析, 第10回動力エネルギー技術シンポジウム, 2005.06. |
| 70. |
益田啓光, 伊藤衡平, 増岡隆士, 柿本益志, ,, 数値解析による固体高分子形燃料電池における水詰り減少の調査, 日本機械学会、熱工学カンファレンス講演論文集、, 2004.11. |
特許出願・取得
特許出願件数 0件
特許登録件数 4件
所属学会名
水素エネルギー協会
電気化学会
日本伝熱学会
日本機械学会
学協会役員等への就任
2021.04～2023.03, 日本伝熱学会, 理事.
2016.04～2017.03, 日本機械学会, 庶務幹事筆頭.
2014.04～2015.03, 機械学会熱工学部門出版委員会, 委員.
2014.04～2016.03, 日本機械学会, 学術誌編修部会 委員.
2014.12～2015.11, 日本学術振興会, 科学研究費委員会専門委員.
2012.12～2013.11, 日本学術振興会, 科学研究費委員会専門委員.
2013.08～2014.03, 日本機械学会, 学会論文集 カテゴリ「熱工学、内燃機関、動力エネルギーシステム」のＡｓｓｏｃｉａｔｅ Ｅｄｉｔｏｒ.
2013.03～2014.02, 日本機械学会, 九州支部第66期庶務.
2013.03～2014.02, 日本機械学会, 九州支部第66期地区長.
2013.03～2014.02, 日本機械学会, 九州支部第66期商議員.
2010.04～2013.03, 日本機械学会出版委員会, 委員長.
2010.04～2013.03, 機械学会ギャラリー研究会, 幹事.
2012.04～2013.03, 機械学会熱工学部門出版委員会, 主査.
2011.04～2012.03, 機械学会, 幹事.
2010.04～2011.03, 機械学会, 幹事.
2008.04～2014.03, 水素エネルギー協会, 評議員.
2008.05～2013.03, 自動車技術会, 委員.
2008.05～2010.03, 機械学会, 校閲委員.
2008.04～2009.03, 日本機械学会, 論文査読委員.
2007.04～2008.03, 日本機械学会熱工学部門, 運営委員.
2004.04, 日本伝熱学会, 評議員.
2005.04, 日本機械学会, 年鑑委員会.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2023.05.25～2014.05.27, 日本伝熱シンポジウム, 企画・広告.
2017.06.14～2015.06.15, 第22回動力・エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザ.
2017.05.24～2014.05.24, 日本伝熱シンポジウム, 司会（Moderator）.
2016.05.24～2014.05.24, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2015.06.16～2015.06.17, 第21回動力・エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2015.06.03～2014.06.03, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2015.06.18～2015.06.19, 第20回動力・エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2014.05.21～2014.06.23, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2014.06.21～2014.06.22, 第19回動力・エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2013.05.22～2013.05.24, 自動車技術会2013年春季大会学術講演会, 座長（Chairmanship）.
2012.06.21～2012.06.22, 第17回動力・エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2012.05.30～2012.06.01, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2011.06.01～2011.06.03, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2010.10.30～2010.10.31, 機械学会熱工学カンファレンス, 座長（Chairmanship）.
2009.06.29～2009.06.30, 動力エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2009.06.23～2009.06.24, 動力エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2008.05, 日本伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2008.05, 動力エネルギー技術シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2007.12, 水素エネルギー協会大会, 座長（Chairmanship）.
2007.11, Japan-Korea Joint Seminar on Heat Transfer IV, 座長（Chairmanship）.
2007.06, 動力エネルギーシンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2007.05, 伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2006.11, 電池討論会, 座長（Chairmanship）.
2006.11, 熱工学カンファレンス, 座長（Chairmanship）.
2006.06, 伝熱シンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2016.06.16～2016.06.17, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2015.12.03～2015.12.04, HESS大会, 実行委員会委員.
2015.06.18～2015.06.19, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2014.11.25～2015.11.26, HESS大会, 実行委員会委員.
2015.06.03～2015.06.05, 日本伝熱シンポジウム, 実行委員会委員.
2013.11.17～2013.11.19, Japan-Korea Joint Seminar on Heat Transfer VII, オーガナイザー.
2013.05.01～2014.02.01, International Conference on Hydrogen Production 2014, 実行委員.
2013.10.01～2013.10.01, ＩＭＰＲＥＳＳ２０１３, 実行委員.
2012.06.21～2012.06.22, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2011.10.29～2011.10.30, 熱工学カンファレンス, オーガナイザー.
2011.06.23～2011.06.24, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2010.10.26～2009.06.11, 動力エネルギー技術シンポジウム, 実行委員会委員.
2010.06.23～2009.06.24, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2009.06.29～2009.06.30, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2009.06.22～2009.06.24, The Seventh International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels, keynote lecture.
2009.06.02～2009.06.04, 日本伝熱シンポジウム, オーガナイザー.
2008.06, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2008.05, 日本伝熱シンポジウム, オーガナイザー.
2008.03.11～2008.03.11, FC-Cubic Workshop, 招待講演、及びパネラー.
2007.06, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2007.05, 日本伝熱シンポジウム, 実行委員会委員.
2006.06, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2005.11, 九州伝熱セミナー, オーガナイザー.
2005.07, InterPACK 2005, オーガナイザー.
2005.06, 動力エネルギー技術シンポジウム, オーガナイザー.
2004.10, 九州伝熱セミナー, オーガナイザー.
学術論文等の審査
| 年度 |
外国語雑誌査読論文数 |
日本語雑誌査読論文数 |
国際会議録査読論文数 |
国内会議録査読論文数 |
合計 |
| 2016年度 |
1 |
|
|
|
1 |
| 2015年度 |
2 |
2 |
|
|
4 |
| 2014年度 |
1 |
4 |
2 |
|
6 |
| 2013年度 |
1 |
2 |
13 |
|
16 |
| 2012年度 |
6 |
1 |
0 |
0 |
7 |
| 2011年度 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
| 2010年度 |
1 |
2 |
0 |
0 |
3 |
| 2009年度 |
3 |
3 |
1 |
0 |
7 |
| 2008年度 |
2 |
4 |
|
0 |
6 |
| 2007年度 |
3 |
1 |
1 |
0 |
|
| 2006年度 |
3 |
0 |
2 |
0 |
|
| 2005年度 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
外国人研究者等の受入れ状況
2016.09～2017.08, 1ヶ月以上, Seoul National University, SouthKorea, 科研費.
2014.03～2014.08, 1ヶ月以上, Swiss Federal Institute of Technology (EPFL),Mechanical Engineering, Italy, 九州大学工学研究院水素利用工学.
学術賞, 日本伝熱学会, 2010.05.
W.J.Yang 奨励賞, 日本伝熱学会, 1996.05.
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2021年度～2023年度, 基盤研究(A), 代表, 沸騰重畳による高効率水電解技術 ―非平衡効果による100℃程度の排熱の高利活用―.
2016年度～2018年度, 基盤研究(A), 代表, 燃料電池内部での燃焼～微小燃焼から燃焼損傷へ急速に遷移するメカニズムの探求～.
2012年度～2014年度, 挑戦的萌芽研究, 代表, 化学平衡により近づけた方法による燃料電池生成水の気液状態の特定.
2011年度～2015年度, 基盤研究(S), 分担, 燃料電池高耐久性電極触媒設計工学の構築.
2010年度～2012年度, 基盤研究(B), 代表, 電気化学方式水素ポンプの熱工学的解析に基づいた高圧化.
2005年度～2006年度, 基盤研究(C), 代表, PEMFCの高電流密度化.
2000年度～2001年度, 奨励研究(B), 代表, 固体高分子電解質膜内に分布する水分子の磁気共鳴イメージングによる測定.
1997年度～1998年度, 萌芽研究, 代表, ミクロ点接触における熱・電荷輸送現象のラティスボルツマン数値解析による理論的考察.
2010年度～2010年度, 福岡水素エネルギー戦略会議 研究開発支援事業, 分担, 燃料電池用極細熱電対の製作工程の適正化.
2008年度～2009年度, 福岡水素エネルギー戦略会議 研究開発支援事業, 分担, 温度モニタリング可能な標準セルの開発.
2007年度～2009年度, 佐賀県先導的研究開発支援事業, 代表, 新規な熱電素子の開発.
2006年度～2012年度, NEDO・水素材料基礎研究事業, 分担, 「高圧水素物性の基礎研究」の中で、水素溶解度の測定を担当。.
2005年度～2006年度, NEDO・固体高分子形燃料電池実用化戦略的技術開発, 代表, PEMFCの高電流密度化 〜可視化セル、NMRセンサーの開発〜.
2004年度～2005年度, 経産省・地域新生コンソーシアム, 分担, 「コンプレッサーレスの高圧水電解水素ステーションの開発」のうち、熱流動特性の評価を担当。.
2004年度～2005年度, 経産省・地域新生コンソーシアム, 分担, 「コンプレッサーレスの高圧水電解水素ステーションの開発」のうち、熱流動特性の評価を担当。.
2002年度, 立松財団研究助成.
2000年度, 中部電力出版助成.
2001年度, 中部電力出版助成.
