Multiscale modeling of electrochemical reactions in solid oxide cell electrodes

Research Project

Project/Area Number	23K03707
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	志村敬彬東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (70814143)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords	固体酸化物形燃料電池 / 固体酸化物形電解セル / 三次元電極微細構造 / 格子ボルツマン法 / 酸素同位体交換
Outline of Research at the Start	固体酸化物形セルを用いた発電，電気分解システムは，様々なエネルギー源の需給バランスを調整し，エネルギーの有効利用に貢献するものである．両運転モードをリバーシブルに運転するためには，電極性能のさらなる高効率化が求められる．ナノスケールの粒子を用いて電極を作成することで，電極性能を向上させることが可能であるが，耐久性の観点から課題がある．実用化のためには，その反応メカニズムのさらなる理解が必要である．本研究を通して様々なスケールの電極に適応可能な反応モデルを確立することで，電極性能や耐久性の観点からの設計指針が明確になると期待される．