2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High Functional Direct Carbon Fuel Cell using Molten Carbonate
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15K05851
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| Research Institution | Osaka Prefecture University College of Technology |
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Principal Investigator |
杉浦 公彦 大阪府立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00249814)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 円筒型MCFC / 溶融塩ガス化 / MCFC / ダイレクトカーボン燃料電池 / DCFC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，溶融塩ガス化と溶融炭酸塩形燃料電池（MCFC）を組み合わせた高機能ダイレクトカーボン燃料電池（HF-DCFC）の開発を目指し，①HF-DCFC用電解質の選定，HF-DCFCの心臓部である②円筒型MCFC（T-MCFC）作成方法の確立，③T-MCFCのスタートアップ法や運転条件を検討しながら基本特性の取得を行うと共に，④HF-DCFCの運転条件を模索した．
その結果，①電解質をLi/K系にする方がDCFCとしての性能は高く，T-MCFCへの電解質充填のしやすさの観点からもLi/K系電解質の方が良いことから，HF-DCFC用電解質およびガス化用溶融塩もLi/K系炭酸塩に決定した．②T-MCFC塗布装置を作成し，平板型MCFC用電池構成材スラリーよりも粘度を低くして塗布方法の最適化を行うと共に，乾燥法や焼成方法を検討した結果，電池として発電できる作成方法を確立することができた．③T-MCFCの集電は，アノード側は電極と反応容器内に挿入した集電棒をニッケル線で繋いでいるが，この部分の抵抗が大きいことと，電解質充填方法やスタートアップ時のガス組成が最適化できていなかったため，開発当初は電流密度20mA/cm2で400mVとかなり性能が悪かった．これらの接触抵抗の低減と電解質充填をプレ含浸させ，アノード側ガスに焼結低減のための窒素を供給することで100mA/cm2で600mVと大きく改善ができた．④HF-DCFCの運転条件を模索するため，50mA/cm2に木質バイオマスペレットまたは褐炭を燃料として投入したが，ほとんど電圧への影響がなかった．実験後のT-MCFC表面に煤が付着していたことから，T-MCFC温度を優先するため溶融塩温度が700℃以下となっていたためガス化が行われておらず，今後，溶融塩温度を上げた時のT-MCFC性能への影響についても検討していく予定である．
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Research Products
(2 results)
