第1章　固体高分子形燃料電池の概要〔陣内亮典〕
　1.1　水素エネルギーシステムと自動車用燃料電池
　1.2　自動車用燃料電池システムの概要
　1.3　燃料電池の構成と動作原理
　1.4　燃料電池のエネルギー損失
　1.5　燃料電池膜電極接合体の作製法

第2章　自動車用燃料電池システム〔渡辺隆男〕
　2.1　燃料電池システム
　　2.1.1　燃料電池スタックとセル構造
　　2.1.2　水素供給系
　　2.1.3　空気供給系
　　2.1.4　冷却系
　2.2　燃料電池システムの特性
　　2.2.1　燃料電池の発電特性
　　2.2.2　燃料電池の発熱
　　2.2.3　燃料電池のシステム効率
　2.3　燃料電池の劣化
　　2.3.1　燃料電池劣化の種類
　　2.3.2　触媒劣化
　　2.3.3　電解質膜劣化
　2.4　燃料電池と二次電池とによるハイブリッドシステム
　　2.4.1　ハイブリッドシステムのパワートレーン
　　2.4.2　FC用DCDCコンバータ
　　2.4.3　二次電池用DCDCコンバータ
　　2.4.4　二次電池
　　2.4.5　エネルギーマネージメント
　2.5　自動車での燃料電池の使われ方
　　2.5.1　乗用車
　　2.5.2　急速暖機
　　2.5.3　大型商用車
　2.6　自動車用燃料電池に求められる特性
　　2.6.1　高効率特性
　　2.6.2　高耐久性能
　　2.6.3　I-V目標

第3章　燃料電池の発電原理とそのモデル〔鈴木孝尚・陣内亮典〕
　3.1　燃料電池内反応・物質輸送現象
　　3.1.1　電気化学ポテンシャルとセル内の電位分布
　　3.1.2　電極反応速度
　　3.1.3　高分子電解質中のプロトン伝導
　　3.1.4　反応ガスの濃度
　　3.1.5　物質収支と不均一電極反応場の計算法
　3.2　反応分布と電流・電圧特性
　　3.2.1　反応分布
　　3.2.2　アグロメレートモデルおよびアイオノマの酸素透過モデル


第4章　燃料電池の解析技術〔篠崎数馬〕
　4.1　電流・電圧曲線
　4.2　電極触媒物性
　　4.2.1　MEAのコンディショニング
　　4.2.2　電気化学表面積測定
　　4.2.3　ORR活性測定
　　4.2.4　ORR活性阻害因子の解析
　4.3　プロトン伝導抵抗
　4.4　ガス拡散抵抗
　4.5　劣化加速試験
　　4.5.1　電極触媒劣化加速試験
　　4.5.2　電解質化学劣化加速試験

第5章　電極物性の解析技術〔兒玉健作・工藤憲治〕
　5.1　微小電極
　　5.1.1　アイオノマの酸素透過性解析の研究背景
　　5.1.2　微小電極を用いたバルクアイオノマの酸素透過性の解析
　　5.1.3　微小電極を用いたアイオノマ薄膜の酸素透過性の解析
　5.2　回転ディスク電極
　　5.2.1　触媒活性
　　5.2.2　触媒耐久性
　　5.2.3　モデル電極の活用

第6章　電解質物性の解析技術〔篠原朗大・陣内亮典〕
　6.1　燃料電池用電解質の構造
　　6.1.1　フッ素系高分子電解質構造
　　6.1.2　炭化水素系高分子電解質構造
　　6.1.3　商用車用に求められる電解質
　　6.1.4　車両用に検討された他の電解質膜
　6.2　フッ素系高分子電解質内部での物質輸送機構
　6.3　電解質物性の測定法
　　6.3.1　電解質膜のEWの測定
　　6.3.2　電解質膜の水吸着量の測定
　　6.3.3　プロトン伝導率評価
　　6.3.4　電解質膜の水輸送解析
　　6.3.5　電解質膜のガス透過性
　　6.3.6　X線や中性子線を利用した電解質のモルフォロジ解析
　6.4　化学的・機械的耐久性
　　6.4.1　電解質膜の化学的耐久性とその評価法
　　6.4.2　電解質膜の機械的耐久性とその評価法

第7章　触媒層製造プロセス―触媒インク物性評価の基礎〔熊野尚美・中村浩〕
　7.1　触媒層を構成する材料と触媒インクの作製工程
　　7.1.1　触媒担体粒子
　　7.1.2　アイオノマ
　　7.1.3　分散媒
　　7.1.4　触媒インク作製工程
　7.2　粒子の分散・疑集を支配する要因
　　7.2.1　粒子間の相互作用
　　7.2.2　ポリマが共存する場合の粒子間相互作用
　7.3　粒子の分散・凝集の評価法
　　7.3.1　粒子径分布測定法
　　7.3.2　ゼータ電位測定法
　　7.3.3　沈降試験
　　7.3.4　レオロジー測定法
　7.4　触媒インクのレオロジーと分散，凝集構造の解析例
　　7.4.1　アイオノマの吸着がレオロジー挙動に与える影響
　　7.4.2　分散条件がレオロジー挙動に与える影響
　7.5　触媒インクの物性の違いがクラックに与える影響
　　7.5.1　触媒層のクラック
　　7.5.2　クラックの指標
　　7.5.3　アイオノマ吸着がクラックに与える影響
　　7.5.4　分散方法がクラックに与える影響

第8章　イメージングおよび分光による構造解析〔加藤悟・原田雅史・兒玉健作〕
　8.1　X線構造解析
　　8.1.1　概要
　　8.1.2　X線CT
　　8.1.3　X線ラジオグラフィ
　8.2　中性子による解析
　　8.2.1　中性子を利用した解析の特長
　　8.2.2　PEFCの解析に用いられる測定手法と応用例
　　8.2.3　今後の展開
　8.3　赤外分光解析
　　8.3.1　構成
　　8.3.2　アイオノマの吸着状態

第9章　原子・分子レベルの材料シミュレーション〔陣内亮典〕
　9.1　電解質ミクロ構造と物質輸送シミュレーション
　　9.1.1　MDの概要
　　9.1.2　電解質膜の分子シミュレーション
　9.2　電解質・電極界面ミクロ構造と物質輸送シミュレーション
　9.3　電極触媒反応のシミュレーション
　　9.3.1　第一原理計算
　　9.3.2　電極電位と電気二重層
　　9.3.3　電極反応の第一原理計算
　　9.3.4　電極反応の第一原理計算の事例

第10章　将来の燃料電池とその解析技術〔陣内亮典・兒玉健作〕
　10.1　次世代の燃料電池要素材料
　10.2　将来に向けた研究開発の方向性

索引