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高温型燃料電池の開発とその高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 02203114
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

竹原 善一郎  京都大学, 工学部, 教授 (00025892)

研究分担者 荒井 弘通  九州大学, 総合理工, 教授 (10011024)
山本 治  三重大学, 工学部, 教授 (70023116)
松田 好晴  山口大学, 工学部, 教授 (90028986)
田川 博章  横浜国大立大学, 環境, 教授 (70126382)
内田 勇  東北大学, 工学部, 教授 (50005302)
研究期間 (年度) 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
31,000千円 (直接経費: 31,000千円)
1990年度: 31,000千円 (直接経費: 31,000千円)
キーワード燃料電池 / 安定化ジルコニア / 酸化物 / 触媒 / 溶融炭酸塩 / 腐食
研究概要

1.固体電解質型高温燃料電池高性能化の研究
主要な構成要素である電解質膜を数十ミクロン以下の厚さでピンホ-ル無しに信頼性高く作製する方法としてプラズマを用いる電解法が世界で初めて考案され、優れた方法になる可能性を見出した。電池のカソ-ド材料としてペロブスカイト系の酸化物にそれよりも粒径の大きい安定化ジルコニアを添加して焼結した電極が高い性能を示すことを明らかにした。カソ-ドとして用いられるランタンマンガネ-ト系の酸化物は電解質との間で反応を起こし、性能の劣化が徐々に進行する。この二つの酸化物の間の反応を詳細に調べ、La_<0.95ー0.9>MnO_<3+X>の組成が反応の抑制に最適であることを明らかにしたた。
2.溶融炭酸塩型高温燃料電池高性能化の研究
この電池について構成材料の安定性に重点を置いて研究した。Ni、Fe、FeーCrーNi電極の定常分極曲線の測定の結果、CO_2分圧が高いほどその腐食電流が大きくなり、溶解が速くなる。この中でCrを添加した合金が安定な不働体被膜をつくり耐食性が向上し構成材料として有望である。また、wet seal部の実際の作動条件に近い溶融炭酸塩が表面を被覆した状態で金属材料腐食を調べ、溶融塩による濡れ状態が腐食速度に大きな影響を与えることが判った。
3.改質触媒に関する研究
燃料電池の当面炭化水素燃料を改質して水素にすることが望まれる。そこで、内部改質型の燃料電池の触媒を研究した。その結果、ニッケルヘキサアルミネ-ト系の触媒が高い活性と耐熱性を示し、この触媒は高温固体電解質燃料電池の内部改質触媒として有望である。一方、数百度程度の温度で活性な改質触媒を検討し、Pt/PrOが活性である事を見出した。

報告書

(1件)
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Z.Ogumi: "Plasma Electrolytic Deposition for the Preparation of Thin Stabilized Zirconia Films." Proceedings of the International Symposium Solid Oxide Fuel Cells. 1. 202-206 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yabe: "The behavior of Tungsten Ion in Molten Chloride." Electrochimica Acta. 35. 1233-1236 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takizawa: "Gas Electrode Raction in Molten Carbonate Media.Part 4." Jounal of Electrochemical Society.137. 1112-1121 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tagawa: "Thermal Decomposition of Mixed Zirconium and Yttrium Oxide Hydrate" Thermochimica Acta. 163. 303-312 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Setoguchi: "Fablication and Evaluation of Flat Thick Film Type Solid Oxide Fuel Cell." Solid State Ionics. 37. 154-157 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] O.Yamamoto: "Electrical Conductivity of Tetragonal Stabilized Zirconia." Jounal Material Science. 25. 2805-2808 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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