| 研究課題/領域番号 |
07454183
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能・物性・材料
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
岡田 勲 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60011582)
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| 研究分担者 |
巾崎 潤子 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10133331)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1995年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 溶融炭酸塩 / 炭酸リチウム / 炭酸ナトリウム / 内部移動度 / 向流電気泳動 / 偏光ラマン分光 / 回転緩和 / 動的解離モデル / 共融混合物 / 溶融炭酸リチウム / 溶融炭酸ナトリウム / 溶融炭酸塩燃料電池 / 向流電気泳動法 / 電気伝導機構 / 振動・回転緩和 / 溶融塩 / 銀イオン / タリウムイオン / 鎮静効果 / 扇動効果 / 希土類イオン / 同位体効果 |
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| 研究概要 |
溶融炭酸塩燃料電池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)の電解質には溶融(Li、K)_2CO_3または(Li、Na)_2CO_3の共融組成が用いられることが計画されているが、特に後者がニッケルカソードの腐食が少ない点で注目されている。以前に前者の系の陽イオンの内部移動度を測定しているので、今回の研究で後者の系を中心に向流電気泳動法を用いて内部移動度を測定した。その結果全ての温度と濃度の測定範囲で、Na^+の移動度がLi^+の移動度よりわずかに大きいことが判明した。以前に調べた(Li、K)_2CO_3系の結果と合わせてLi^+の移動度をモル体積に対してプロットすると従来から提唱する経験式U_<Li>=〔A/(V_m-V_o)〕exp(-E/RT)によく合うことが分かった。ここで、V_mは混合塩のモル体積、A,V_o,Eは共存陽イオンにほとんど無関係な定数である。
また(Li、Na、K)_2CO_3の共融組成(43.5-21.5-25.0%)の移動度を温度を変えて測定した。その結果500℃でU_<Li>〜U_K<U_<Na>の順序で、600℃ではU_<Li><U_<Na>〜U_Kで、750℃では、U_<Li><U_<Na><U_Kになる。これらのイオンの伝導の結果は、従来、我々の提唱するDynamic dissociation modelにより良く説明できることが分かった。従って他の陽イオンの混合系についてもそのイオンの伝導挙動を予測できる。また、炭酸イオンの偏光ラマン分光の測定によりCO_3^<2->イオンの振動・回転緩和について調べたが、伝導機構と直接の関係は見いだせられなかった。
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