2006 Fiscal Year Annual Research Report
次世代型低温作動SOFC用電解質膜と触媒金属高分散電極材の先駆的開発と発電能評価
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16360331
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| Research Institution | OKAYAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
松田 元秀 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (80222305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 通博 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (30143960)
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| Keywords | 固体酸化物燃料電池 / 電解質膜 / 電気泳動堆積法 / 電極材 / YSZ膜 / SOFC |
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| Research Abstract |
本研究では、電池の耐久性向上、システム構成材の多様化及び製造コストの削減等の立場から、現在その実用化が強く望まれている低温作動型固体酸化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell : SOFC)への応用が期待できる高性能構成材(電解質及び電極材)を開発することを目的としている。現在申請者の研究グループは、低温作動SOFCの実現を目指し、(1)高酸化物イオン伝導性発現セラミックスの膜化と、(2)触媒金属高分散構造を有する高活性電極材の創製といった研究プロジェクトを展開している。これら研究プロジェクトで合成される構成材を用いてセル製造を行い、500℃〜800℃の温度域でそのセルの発電特性を評価している。本年度は、特に、申請者の研究グループが提案しているDirect-EPD法による膜作製プロセスによって、電極材との反応性を抑制する目的で、Bilayered電解質膜の作製に取り組んだ。以下に、得られた結果および知見において特記すべき事項を示す。
多孔質なNiO-YSZ(Y_2O_3-stabilized ZrO_2)からなる基板上に電解質となるYSZ膜を堆積させ、その後熱処理を行うことなくSDC(Sm_2O_3-doped CeO_2)膜を堆積させ、同時焼成を行ったところ、通常指摘されているように、電解質YSZ膜とSDC膜の間で亀裂が認められた。検討を重ねたところ、その要因は明らかでないものの、SDCの膜厚を数μm程度まで減少させることによって、亀裂の発生を防ぐことに成功した。YSZ4μm、SDC1μmからなるBilayered電解質膜の発電特性を単セル作製後検討したところ、700℃で0.6W/cm^2を超える最大出力密度が得られた。その詳細は、2007年1月に発行されたJournal of Power Sourcesに報告した。
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Research Products
(4 results)
