2020年電気化学問１4　燃料電池の水素使用量に関する問題

(3) 燃料電池自動車用の固体高分子形燃料電池スタックの出力は\(100kW\)を超えるものが多く用いられている。

ここで、スタックを構成するセルの電極面積が\(300cm^2\)、最大出力のときのセル電圧が\(0.65V\)、電流密度が\(2A/cm^2\)である燃料電池について考える。なお、ファラデー定数を\(96500C/mol\)、水素ガスのモル質量を\(2.016g/mol\)とする。

1)このスタックの最大出力のときの電流は\(\fbox{A} [A]\)である。

2) このスタックの出力が \(100kW\) を超えるための最小のセル数は\(\fbox{B} [セル]\)である。

3) スタックが \(270\) セルで構成されている燃料電池自動車について考える。実際の運転時の
電流密度が \(0.33 A/cm^2\)であるとして、それを\(5\)時間運転するときに必要な水素の
搭載量(消費量) は\(\fbox{C} [kg]\)である。