金属水素化物燃料電池

金属水素化物燃料電池は、研究開発が進められているアルカリ燃料電池のサブクラスであり、^{[1] [2] [3] [4] [5]}運用システムへのスケールアップにも成功しています。^{[6] [7]}注目すべき特徴は、燃料電池自体に 水素を化学的に結合させて貯蔵できることです。

金属水素化物燃料電池は以下の特性を示している：^{[8] [9] [10]}

• 電気エネルギーで充電できる機能（ニッケル水素電池と同様）
• 低温でも動作（-20℃まで）
• 高速な「コールドスタート」特性
• 外部の水素燃料源なしで限られた時間だけ動作し、燃料キャニスターの「ホットスワップ」が可能

金属水素化物燃料電池の電極活性面積は60 cm ²から250 cm ²に拡大され、システムを最大500ワットまで拡張できるようになりました。^[11] 電極活性面積の拡大により、それぞれ1500ワットの電力を備えたより高出力の燃料電池スタックを開発することも可能になりました。^[6]金属水素化物燃料電池は250 mA/cm ^2の電流密度を 達成しました。^[12] 耐久性をテストするために、燃料電池スタックは7000時間以上正常に動作しました。^[12]

製品開発の初期段階では、単一の燃料電池と複数のセルで構成される燃料電池スタックに重点が置かれていました。対象アプリケーションには、軍事および商業用途の重要なバックアップ電源が含まれていました。^[13] 次のフェーズは、実験室の外に持ち出せる完全な燃料電池システムを設計および構築することでした。最初の 50 ワットの実験室ベースのデモンストレーション システムは、より堅牢なパッケージングとインターフェイスを備えた 50 ワットのポータブル システムに統合されました。^[12] 燃料電池スタックとシステム統合の両方で追加の開発が行われ、インバーターと金属水素化物ストレージ キャニスターを使用したオンボード水素ストレージを備えた 1.0 kW システムを一般向けに操作およびデモンストレーションできるようになりました。^{[6] [14]}兵士の野外電力ニーズに対応するために、金属水素化物燃料電池システムのさらなる開発が進められ、配備要件を満たすプロトタイプ システムが完成しました。^[15] 製品開発と並行して、製造およびテストの機能の開発にも重点が置かれました。^{[16]金属水素化物燃料電池システムは、テストおよび評価のために}軍事基地のマイクログリッドシステム に統合されています。^[17] 課題にもかかわらず、^[18]軍は、無人航空機、自律型水中車両、小型トラック、バス、ウェアラブル技術システムなど、幅広い用途での燃料電池に積極的な関心を保っています。^{[19] [20] [21] [22]} 金属水素化物燃料電池システムの開発は軍事用途で継続しており、機上での水素生成と最大5.0kWの燃料電池を備えています。^{[23] [24]}

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