2010 Fiscal Year Annual Research Report
プロトン伝導性ペロブスカイトを電解質とした水蒸気電解に関する研究
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21360481
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松本 広重 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (70283413)
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| Keywords | プロトン伝導性酸化物 / 水蒸気電解 / 水素製造 / 水素エネルギー / ビーズミル / 焼結性 / 混合伝導体 / ペロブスカイト |
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| Research Abstract |
本研究は、プロトン伝導性酸化物を用いて安定的に水蒸気電解により水素製造を行える要素材料および電解セルを開発することを目的とする。本年度は、昨年度までに検討を行った電解質、アノード、カソードの各材料を用いて、電解質が薄膜の形態である電気化学セルについてその作成条件および電解特性について検討した。また、チューブセルの作製に必要な技術として基体管の試作を行った。薄膜電解質の調製法の検討では、アノード支持体としてNiOと電解質材料であるイットリウムドープストロンチウムジルコネート・セレート固溶体(以下SZCY)の混合焼結体を用い、その混合割合の最適化を行った。また、電解質材料としてSZCYスラリーをディスク状(直径約14mm)のアノード基板にスクリーンプリントした後の焼成温度の違いによる水蒸気電解時の過電圧特性について検討を行い、1400℃程度の焼成温度が最適と判明した。このとき、水蒸気電解試験における端子電圧は、600℃、0.1A/cm2において約1.4V程度であり、目標値まで0.1V程度と良好な結果を得た。
チューブ状セルの試作についての検討では、NiOチューブ状基体管を作製し、還元特性を把握した。今後、上記のディスク状セルの知見を生かしてチューブ状セルを作製し、その電解特性試験を行う。以上の検討により、プロトン伝導性薄膜を用いた水蒸気電解セルの構築が出来た。また、チューブ状セルの作製に必要な知見を得ることが出来た。本研究では最終的に、1.3Vでの水蒸気電解セルの作動を目指しており、これに向けた検討を次年度に行いたい。
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Research Products
(6 results)
