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固体酸化物燃料電池の信頼性・耐久性評価手法および設計手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18860001
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 一永  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50422077)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,740千円 (直接経費: 2,740千円)
2007年度: 1,370千円 (直接経費: 1,370千円)
2006年度: 1,370千円 (直接経費: 1,370千円)
キーワード固体酸化物燃料電池 / 信頼性 / 耐久性
研究概要

平成19年度は以下の4項目について取組み、それぞれ以下のような研究実績を得た。
1.複合環境下におけるSOFC構成要素の基礎特性評価の基礎特性評価法の開発
前年度に見出した構成材料の高温酸化環境下ならびに還元クエンチした材料の機械的物性の挙動異常を踏まえて、高温酸化・還元環境下における構成材料の機械物性試験法ならびに電気的特性評価法の開発を行った。今後、雰囲気環境における酸化物材料の機械的特性ならびに電気的特性が明らかになる。
2.作動環境下での単セルの破壊特性と電気化学的性能を同時に評価できる試験法を構築
前年得られた模擬作動環境下でのSOFC単セルの破壊信号を基にウェーブレット解析により劣化メカニズムを解明することに成功した。加えて自己組織化マッピングを用いて可視化することに成功した。今後、その場解析も行い実用化を目指す。
3.SOFCの設計手法に関する検討
形状・材料等を系統的に変化させながら機械・電気・化学的に最適なセルの設計を分子動力学法と有限要素法を用いて行った。これにより、形状が異なるSOFCにも本手法が適用できるようになった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] The effect of co-existing gases from the process of steam reforming reaction on hydrogen permeability of palladium alloy membrane at high temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 32

      ページ: 2881-2887

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface reaction of hydrogen on a palladium alloy membrane under co-existence of H_2O, CO, CO_2 or CH_42007

    • 著者名/発表者名
      Unemoto A
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 32

      ページ: 4023-4029

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固体酸化物燃料電池における破壊ダイナミクスの可視化法2007

    • 著者名/発表者名
      福井健一
    • 雑誌名

      情報科学技術レターズ 6

      ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水素分離用パラジウム-銀合金膜の表面反応速度へ及ぼす共存ガスの影響2007

    • 著者名/発表者名
      宇根本篤
    • 雑誌名

      水素エネルギーシステム 32(2)

      ページ: 34-39

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking the onset of damage mechanism in ceria-based solid oxide fuel cells under simulated operating conditions2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato
    • 雑誌名

      Journal of Testing and Evaluation 34・3

      ページ: 246-250

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microscopic observation of oxygen reaction pathway on high temperature electrode materials2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawada
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 177

      ページ: 3081-3086

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Charactaristics of Damage and Fracture Process of Solid Oxide Fuel Cells Under Simulated Operating Conditions by Using AE Method2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato
    • 雑誌名

      The Japanese Society for NDI,Progress in Acoustic Emission VIII 18

      ページ: 269-276

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] SOFCの機械的損傷のその場観察2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤一永
    • 学会等名
      第16回SOFC研究発表会
    • 発表場所
      科学技術館サイエンスホール
    • 年月日
      2007-12-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イットリア安定化ジルコニアバルク材料におけるひずみと導電率の関係2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤一永
    • 学会等名
      第16回SOFC研究発表会
    • 発表場所
      科学技術館サイエンスホール
    • 年月日
      2007-12-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高温導電性酸化物YSZバルク体におけるひずみと導電率の関係2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤一永
    • 学会等名
      第33回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Reliability Evaluation of SOFC under Simulated Operating Condition2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sato
    • 学会等名
      10th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2007-06-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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