茨城大学
理工学研究科(工学野)
物質科学工学領域

教授

江口 美佳

エグチ ミカ
EGUCHI Mika

その他の所属・職名

  1. フロンティア応用原子科学研究センター

経歴

  1. 花王株式会社 東京研究所 研究員 1991/04-1992/03
  2. 慶應義塾大学 理工学部 非常勤講師 1995/04-1995/10
  3. 新技術開発事業団 特別研究員 (派遣先:金属材料技術研究所) 1995/10-1998/03
  4. 茨城大学 工学部 物質工学科 助手 1998/04-2005/06
  5. 茨城大学 工学部 物質工学科 講師 2005/07-現在
  6. 茨城大学 工学部 生体分子機能工学科 講師 2006/07/01-2010/03/31
  7. 茨城大学 工学部 生体分子機能工学科 准教授 2010/04/01-現在

学歴

  1. 慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 1989 卒業
  2. 慶應義塾大学 理工学研究科 応用化学専攻 博士 1995 修了 神奈川県横浜市港北区日吉3-14-1

学位

  1. 工学博士 慶應義塾大学

研究分野

  1. 工業物理化学
  2. 機能材料・デバイス

研究テーマ

  1. リチウム二次電池に関する研究 リチウム二次電池用正極材料の合成および評価 1995/04-現在
  2. 燃料電池に関する研究 2003-現在
  3. バイオセンサに関する研究 2005-2011

共同・受託研究希望テーマ

  1. 燃料電池に関する研究 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  2. リチウム二次電池に関する研究 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,その他

著書

  1. Fuel Cell Efficiency, A new nondestructive method for measuring flow rate distribution between cells by electrochemical techniques in an actual polymer electrolyte fuel cell stack Mika Eguchi, Fumihiko Sekinea, Yoshio Kobayashi, Yasuyuki Tsutsumi Nova Science Publishers, Inc. 2012/02/10 978-1-61209-619-3

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 Quick crossover current measurement of a polymer electrolyte fuel cell stack with and without cell voltage terminals Hiroyuki Gunji, Mika Eguchi, Fumiaki Sekine, Yasuyuki Tsutsumi Journal of Power Sources 409, 6-12 2019 Crossover current (COC) measurement is an important diagnostic methods for a polymer electrolyte fuel cell. Although a COC measurement method for single cells has already been established, a considerable amount of time is required to individually measure the COC of cells in a stack. Herein, we proposed two new methods to measure the COC of all cells in a stack quickly without the risk of electrode deterioration owing to overvoltage, even in a stack with a large COC difference between the cells. The first method was applied to a stack with cell voltage terminals in which parallel resistors are connected to each cell, and the COC of each cell is simultaneously measured via current scanning. The other method was applicable to a stack without cell voltage terminals in which the COC is obtained from the open-circuit voltage decay characteristics of the stack after applying direct voltage instantaneously. The measurement accuracy of these two methods was verified using a layered stack comprising four cells with different electrolyte membrane thicknesses
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Preparation of catalyst for polymer electrolyte fuel cell using the Marimo-like carbon Koki Baba, Mikka Nishitani-Gamo, Toshihiro Ando, Mika Eguchi Transactions of the Materials Research Society of Japan 42/ 2, 51-56 2017/04/03 We have investigated the influence of the concentrations of both the chloroplatinic acid and sodium borohydride solution on the formation of the Pt nanoparticles in this study.A lower chloroplatinic acid concentration and higher sodium borohydride concentration produced fine Pt particles with higher dispersion and better catalytic activity than other.
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Gas-leak-induced pinhole formation at polymer electrolyte membrane fuel cell electrode edges Hiroyuki Gunji, Mika Eguchi, Fumiaki Sekine, Yasuyuki Tsutsumi International Journal of Hydrogen Energy 42/ 1, 562-574 2017/01/05 Pinhole formation in the membrane is a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) failure mode typically due to mechanical causes. This study reports the discovery of thermal pinhole formation caused by a gas leak. The study was prompted by an unexpected cell failure of a real PEMFC stack during its initial conditioning. A little gas leak had been detected in the stack, and the gas leak was suspected to generate pinholes. However, in spite of the large gas leak, pinholes did not appear in the normal cells with a GDL-covered catalyst layer. Additional cells with a GDL-uncovered catalyst layer simulating an uneven electrode edge of the failed stack were then tested under the gas leak conditions. Pinholes were demonstrated to appear at the GDL-uncovered catalyst layer position near the gas leak path during the initial conditioning and the phenomena were reproducible. A gas-leak-induced thermal pinhole formation is suggested in which the leaked gas hits the GDL-uncovered low-heat-dissipation catalyst, a hot spot occurs by catalytic combustion, generating the pinhole.
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 Durable Marimo-like carbon support for Platinum nanoparticle catalyst in polymer electrolyte fuel cell Koki BABA, Mikka NISHITANI-GAMO, Toshihiro ANDO, Mika EGUCHI Electrochimica Acta 213, 447-451 2016/07/18 This study deals with the electrochemical stability of carbon-based catalyst supports as the cathode material of a polymer electrolyte fuel cell (PEFC). The platinum catalyst on the carbon black supports (Pt/CB) was investigated for use in the PEFC. Marimo-like carbon (MC) was used for the catalyst support. Electrochemical surface oxidation of the Marimo-like carbon was compared to that of conventional carbon black during simulated start-stop cycles. We observed a different durability of the electrocatalytic activity between the carbon black and the Marimo-like carbon based on the CV measurements and the XPS. In case of the carbon black, the electrochemical active surface area (ECA) decreased and the electric double layer current density increased with increasing number of cycles in the accelerated degradation test (ADT). These results indicated oxidation of the carbon in the Pt/CB by the ADT. In case of the Marimo-like carbon, the ECA decreased less than in the case of the carbon black, and no change was observed in the XPS. These results indicated that surface oxidation of the Marimo-like carbon proceeded less than that of the conventional carbon black.
  5. 研究論文(大学,研究機関紀要) 共著 マリモ状カーボン繊維を利用した物質拡散性に優れる燃料電池用触媒の開発 馬場恒生,江口美佳,蒲生西谷美香,安藤寿浩 エフシー開発技術誌 26-30 2015/11

研究発表

  1. ポスター発表 Li4Ti5O12/マリモカーボン複合体の充放電特性,C1-P19-014 第28回日本MRS年次大会 2018/12/18 We developed a novel carbon fibrous material, Marimo-like carbon(MC) and applied it as a lithium secondary battery material. The MC was composed of a high density of carbon nanofilaments(CNFs) 1). The CNFs of MC had a kind of cup stacking type structure. They were expected to improve electric capacity. We studied to synthesize a new type of the Li4Ti5O12/MC composite and reveal its electrochemical characteristics.
  2. ポスター発表 PEFC性能におけるPt/マリモカーボン触媒の耐久性,C1-P19-013 第28回日本MRS年次大会 2018/12/18 We studied the Marimo-like carbon (MC) to apply as a catalyst support for polymer electrolyte fuel cell (PEFC). The MC consisted of carbon nano-filaments and have a space volume of several hundred nanometers. The diffusion of fuel gas and product water is expected to be improved compared with conventional carbon materials. In this study, the cell performance for electricity generation and durability of the Pt/MC catalyst were evaluated.
  3. 口頭発表(一般) Li4Ti5O12/マリモカーボン複合体を用いたリチウムイオン電池用負極の電池性能, IBK-18-021 平成30年度 電気学会東京支部茨城支所研究発表会 2018/11/17 リチウムイオン電池の電極では,導電性を向上させるために導電助剤を添加する。本研究では,導電助剤としてマリモカーボン(MC)を用いた。MCは酸化ダイヤモンドを核として,放射状に成長した炭素繊維が絡み合った球状構造を持つ新規炭素材料である。このMCを用いることで良好な分散状態を形成することが期待できる。本研究では,Li4Ti5O12を用いてLi4Ti5O12/MC複合体を合成し,電池性能を検討した。
  4. 口頭発表(一般) 低加湿条件における固体高分子形燃料電池の発電性能, IBK-18-020 平成30年度 電気学会東京支部茨城支所研究発表会 2018/11/17 固体高分子形燃料電池(PEFC)の課題として,発電性能の向上や低コスト化が挙げられる。これらの課題を解決するため,本研究では,PEFC触媒担体としてのマリモカーボンの適用と運転条件における低加湿での発電性能について検討した。マリモカーボンは,グラファイトが積層した炭素繊維から成り,数百nmの空隙が存在する。この構造から,マリモカーボンを用いたPEFCでは,燃料ガスと生成水の高い拡散性が期待できる。
  5. 口頭発表(一般) 固体高分子形燃料電池用カソード触媒の反応解析, IBK-18-018 平成30年度 電気学会東京支部茨城支所研究発表会 2018/11/17 固体高分子形燃料電池(PEFC)のカソードでは,酸素還元反応(ORR)が起こる。ORR測定を行うことにより,4電子反応と2電子反応が同時に測定され,2つの反応の割合を計算することができる。ORR測定には,測定の精度に問題があることが報告されている。これを改善するために本研究では,過酸化水素の還元を直接測定する過酸化水素還元反応(HPRR)測定を行い,ORR測定結果と組み合わせて解析を行った。得られた解析結果を3種類の触媒で比較した。

知的財産権

  1. 特許 触媒シートの製造方法,及び空気極の製造方法 2016-121868 2016/06/20
  2. 特許 触媒シートの製造方法,及び空気極の製造方法 2016-121869 2016/06/20
  3. 特許 触媒シート,及び空気極 2016-121870 2016/06/20
  4. 特許 リチウム電池用電極活物質 2013-54384 2013/03/15 2014-177388 2014/09/25
  5. 特許 マリモカーボンおよびその製造方法 2011-186146 2011/08/29 2013-47160 2013/03/07

受賞

  1. 表面技術協会 第12回学術奨励講演賞 2006/03/15

担当授業科目

  1. 基礎化学
  2. 基礎分析化学
  3. 情報処理概論
  4. 生体分子機能基礎実験
  5. 生活と化学

所属学協会

  1. 電気化学会
  2. 表面技術協会
  3. The Electrochemical Society
  4. 日本化学会

委員歴

  1. 日本化学会 関東支部幹事 2011/03/01-2013/02/28