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2011 Fiscal Year Research-status Report

低コストと低環境負荷を両立する革新的な空気極支持型燃料電池セルの開発

Research Project

Project/Area Number 23651060
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

阿布 里提  弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 教授 (70565374)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 官 国清  弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 准教授 (90573618)
Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords中国
Research Abstract

本研究の目的は、製造難易度の高い空気極支持平板型SOFCセルを低コストで製造する技術を開発することにあり、初年度における研究実績は次の通りである。(1)SOFCセルのナノ―ミクロ構造制御・組成制御等の手法を基本とした製造プロセスを確立した。(2)空気極支持膜((La0.75Sr0.25)0.95MnO3-δ(LSM)+Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC))と電解質膜(11mol%Sc2O3-doped ZrO2(ScSZ))を一体にしたSOFCハーフセルを作成し、NiO-SDC燃料極材料をScSZ上に塗布・形成し共焼結したセルを用いてH2燃料の発電試験を行った結果、セルの最大出力密度は800℃と750℃でそれぞれ0.228と0.133W/cm2で、Aサイト欠陥型LSMは、空気極支持膜/電解質膜界面の変質抑制に効果的であることを明らかにした。(3)グリシン硝酸塩法(Glycine-nitrate combustion process)によるアノード合金材料Ni0.5Cu0.5Oを合成し、空気極支持膜LSM-Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)と電解質膜ScSZを一体にしたハーフセル上にNi0.5Cu0.5O-CGOを塗布・形成・共焼結した後、H2(H2O-3%)とCH4(14.8%)燃料で発電試験を行った結果、セルの最大出力は850℃、800℃、750℃でそれぞれ0.396、0.287、0.190W/cm2(H2)と0.294、0.164、0.096W/cm2(CH4)となり、セル性能も空気極支持膜のナノ―ミクロ構造の制御によって改善され、また、セルの開回路電圧から電解質膜はSOFCの求められる緻密性を満たしていることを明らかにした。初年度で得られた成果は今後の研究開発に極めて重要な意義があるものと考える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

機器故障のため

Strategy for Future Research Activity

関連分野の先端的な技術動向を迅速かつ的確に把握し、計画通り進歩していない研究内容については、最新技術の積極的な活用と、原因調査や検討等を踏まえ対応方針等を明らかにする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

申請書の計画通り使用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Characterization of planer cathode-supported SOFC prepared by a dual dry pressing method2011

    • Author(s)
      Gang Chen, Hong-Xin You, Yutaka Kasai, Hiroyuki Sato,Abuliti Abudula
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 509 Pages: 5159-5162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid degradation mechanism of Ni-CGO anode in low concentrations of H2 at a high current density2011

    • Author(s)
      Gang Chen, Guoqing Guan, Shawket Abliz, Yutaka Kasai, Abuliti Abudula
    • Journal Title

      International Journal of hydrogen

      Volume: 36 Pages: 8461-8467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Degradation mechanism of Ni-based anode in low concentrations of dry methane2011

    • Author(s)
      Gang Chen, Guoqing Guan, Yutaka Kasai, HongXin You, Abuliti Abudula
    • Journal Title

      Journal of Power Sources

      Volume: 196 Pages: 6022-6028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Review of anode catalyst development of direct methane SOFC2011

    • Author(s)
      You Hongxin, Liu Ruirui, Liu Ruijie, Abuliti Abudula
    • Journal Title

      Chinese Journal of Power Sources

      Volume: 35 Pages: 455-457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid degradation phenomenon of NiCu-Ce0.8Gd0.2O1.9 anode at high p(H2O) in different concentrations of dry methane2011

    • Author(s)
      Gang Chen, Guoqing Guan, Shawket Abliz, Yutaka Kasai,Abuliti Abudula
    • Journal Title

      Electrochimica Acta

      Volume: 56 Pages: 9868-9874

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rapid degradation phenomena of Ni0.5Cu0.5-GDC anode at high current density in different concentrations of dry CH42012

    • Author(s)
      陳剛,官国清,葛西裕,阿布里提
    • Organizer
      電気化学会第79回大会
    • Place of Presentation
      浜松市
    • Year and Date
      2012.3.29
  • [Presentation] Rapid degradation phenomenon of Ni-CGO anode at a high current density with high fuel utilization2011

    • Author(s)
      Chen, G.Q.Guan, Y. Kasai, A.Abuliti
    • Organizer
      62nd Annual Meeting of the Inter-national Society of Electrochemistry
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2011.9.5
  • [Presentation] 低水素濃度領域におけるNi-CGOアノードの急速劣化現象の解明2011

    • Author(s)
      陳剛,官国清,葛西裕,阿布里提
    • Organizer
      第20回日本エネルギー学会大会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2011.8.9

URL: 

Published: 2013-07-10  

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