| 研究課題/領域番号 |
16K06978
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
波岡 知昭 中部大学, 工学部, 准教授 (90376955)
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| 研究協力者 |
伊藤 響
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 金属－酸化物コンポジット触媒 / アノード / 電極触媒 / SOFC / 鉄系触媒 / 固体酸化物形燃料電池 / 燃料極 / コンポジット化 / ユビキタス元素 / 複合酸化物 / セリア / 酸化還元 / 酸素分圧 / 交換電流密度 / 電荷移動係数 / 導電率 / オーム損失 / 活性化損失 / シンタリング / 気孔率 / 燃料電池 / 電極劣化 / 炭素析出 / ナノコンポジット |
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| 研究成果の概要 |
固体酸化物形燃料電池用燃料極触媒として，ユビキタス元素を用いたコンポジット電極触媒の検討を行った。FeとCeO2をコンポジット化した触媒を用いることにより，Fe単独の電極触媒より大幅に過電圧を低減させることができた。NiとTiO2やMnOをコンポジット化した電極触媒は，NiとCeO2をコンポジット化した電極触媒の性能を下回った。これはNiとTiO2やMnOが複合酸化物を形成し， Niの触媒能を低下させたことが原因の一因と考えられる。燃料極用コンポジット電極触媒設計に必要な指針を明らかにすることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体酸化物形燃料電池用電極触媒のナノコンポジット化の研究事例はまだ少ない。また少ない検討事例においても，機構解明にまで踏み込んだ研究・考察はほとんどない。本研究は，既往研究で得られた高性能Ni-CeO2電極触媒の機構解明を根拠に代替物質の提案を行っている点が本研究の学術的な意義といえる。
また、希少な元素を資源量豊富な元素に置き換える元素戦略は資源の乏しい日本においては重要であり、比較的安価な元素や酸化物との間の相互作用やナノコンポジット化粒子の機能に関しては、燃料電池電極触媒の範囲にとどまらず他の反応系の触媒設計に関わる広範囲な分野への波及効果が大きいものと考えている。
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