燃料電池（SOFC）の研究に必要な勉強

質問

現在理学部物理学科４年生なのですが、来年度から他大学の工学部の大学院で燃料電池（SOFC）の研究をすることが決まっています。
そこで燃料電池は化学の分野だとは思うのですが、あまり知識がないため、多少余裕のある今のうちから、燃料電池の研究に必要な分野の勉強をしたいと思っています。実験・研究をやる上でどのような分野の勉強をしたら役に立つのでしょうか？
物理でやったのでは固体物理とか熱力学が役に立ちそうな気はするのですが。
何かおすすめの参考書や、物理やってたならこれが役に立つ等があれば教えてください。
ちなみに院の研究室はSOFCの電解質や電極を改良して、特性を調べたり、高性能化を目指したりする実験の研究室です。
あと理論研だったので、実験に関する知識も(学部実験程度で)ほとんどありません。
よろしくお願いします。

回答No.2

si1ica · ベストアンサー

SOFCでも研究室によってかなりの違いがあったりします。
特に、研究室独自の改良が施された場合は以下の回答が
まったく当てにならない場合もあります。
以下の回答は電解質関係だけで、電極に対しては触れていません。
そのあたりはご了承ください。

SOFCですので、セラミックス全般、および固体内部のイオン伝導の
参考書に目を通すと良いと思います。
特に、結晶構造や「欠陥」についての知識はあったほうが良いでしょう。

セラミックス電解質の結晶構造の分析にはX線回折がしばしば使われます。
X線回折の参考書は多数出版されています。

電気化学関係では、交流インピーダンス測定が使われる場合があります。
そのほか、直流分極測定が使用される場合があります。
電極の数と取り付け方、データの解析法に注目すると良いでしょう。
「イオンの輸率」を測定する場合がありますので、
参考書の中に「輸率測定」の項目があったら読んでおくと良いでしょう。

参考書も多数出回っており、紹介した物も読んだ事があるというだけで、
他の文献と読み比べたことはほとんどありません。
柳田博明/セラミックスの化学/丸善
工藤徹一他/燃料電池/内田老鶴圃
高須芳雄他/燃料電池の解析手法/化学同人（やや高分子型燃料電池より）
/セラミストのための電気物性入門/内田老鶴圃

実験を始められましたら、装置の取り扱い(高熱、感電、ガス事故等)には
十分ご注意ください。

お礼

細かい項目まで回答ありがとうございます！
物理学科ではやってない項目がたくさんあるみたいです。よく知らないことがたくさんありました。
参考書まで載せていただき大変参考になります。
結晶構造や欠陥、X線回折についてはある程度は分かるので、電気化学関係やセラミック等について勉強しようと思います。
また実験もあまり慣れていないので不安ですが、十分注意したいと思います。
ありがとうございます。

回答No.1

c80s3xxx

まずは化学熱力学から電気化学でしょうかね．
で，化学反応速度論は必須かな．
そこから先はケースバイケースではないかと．

お礼

回答ありがとうございます！
化学熱力学は調べたら、物理の熱統計とかなり近いものがありそうで大丈夫そうです。電気化学と化学反応速度論は少しだけ講義で扱った記憶があるのですが、ほとんど覚えていないのでやってみようと思います。
ありがとうございました！