高靭性な固体酸化物形燃料電池の電極製造に向けた新しい設計基盤の構築

Research Project

Project/Area Number	20H02033
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
Research Institution	Chiba Institute of Technology
Principal Investigator	原祥太郎千葉工業大学, 工学部, 准教授 (10401134)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鹿園直毅東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30345087)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000) Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2020: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Keywords	機械材料・材料力学 / 燃料電池 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション
Outline of Research at the Start	固体酸化物形燃料電池（SOFC）は，発電効率が高く，市場への浸透が本命視される一方，セラミックス積層体で構成されるため，その脆性的な破壊を防止することが重要課題となっている．本研究では，電極の室温破壊特性を予測できる，新しいシミュレーション技術の確立を目指す．具体的には，SOFC電極を対象とし，① 最新の破壊理論を用いたセラミックス積層体の破壊シミュレーション法の開発，② 収束イオンビーム－走査型電子顕微鏡を用いた積層体内部のき裂進展経路の可視化，③ 室温破壊靭性実験による計算モデルの妥当性検証，を実施する．本研究を通して，高い発電性能と高い靭性とを両立できる電極構造の提示に取り組む．