Development of Integrated High Thermal Storage and Ion Conduction Materials for Advanced Fuel Cells

Research Project

Project/Area Number	24K01593
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	JEEM MELBERT 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (00815805)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000) Fiscal Year 2026: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2024: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Keywords	潜熱蓄熱 / 固相反応 / TEM/STEM / 第一原理計算 / 燃料電池
Outline of Research at the Start	従来型固体酸化物型燃料電池(SOFC)では、作動温度の変動に起因する電解質の熱劣化が課題となっている。そこで、熱的安定性の最適化、さらにイオン伝導性の促進を兼ね備えた複合機能材料が必要である。現状では、これらの多元的要件を全て満たすような材料は確立されていない。申請者はコアシェル型相変化物質にイオン伝導性を付与する新規合成に成功し、界面効果による熱的安定性を発見した。本研究では、これらの結果を基に、SOFCに適した作動温度範囲で高蓄熱密度材とイオン伝導体材料を一体化した新規複合材料を合成する。構造解析から、イオン活性、熱膨張整合性、界面力、亀裂伝播、焼結助剤効果のメカニズムを解明する。