| 研究課題/領域番号 |
18K03985
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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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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中島 裕典 九州大学, 工学研究院, 助教 (70432862)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 固体酸化物形燃料電池 / ハニカム支持構造 / 多孔質燃料極 / 体積出力密度 / 部分酸化改質 / 三次元電流分布 / コンパクト電源 / 接触部分酸化改質 / ハニカム形燃料極支持体 / 燃料自立 / 熱自立 / 多孔質ハニカム燃料極 / 三次元反応場 / 内部改質 / 接触部分酸化 / 燃料・熱自立 |
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| 研究成果の概要 |
有望な体積出力密度が期待できる，燃料極支持形ハニカム固体酸化物形燃料電池を，３ｘ３の9本の流路を有する多孔質燃料極支持体上に，電解質、空気極を当研究室において塗布，焼成し作製した．このセルの燃料極流路内にRh系の部分酸化改質触媒を設置して，メタン・空気混合ガスを供給し，セル内で燃料改質を進行させながら，発電試験を行い，I-V特性の評価に成功した．また，3次元温度分布を計測できた．触媒を設置し燃料を供給する流路および排気流路の配置を変えることにより，3次元的に燃料輸送経路を変えることで性能向上を図れることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ハニカム支持構造を有する固体酸化物形燃料電池により，コンパクトかつ省エネ性能が高く，また起動停止時の温度変化や発電中の温度分布に対して熱機械的強度の高いシステムの開発が期待できる．また，従来二次元的反応に制約されていた電気化学プロセスを，三次元的に拡張した際の輸送特性の解明と最適設計指針の確立は，燃料電池や電解プロセスを含む種々の電気化学システムの高密度化への波及効果が見込める．さらに，メタン等の炭化水素燃料をこの電池内で改質して水素燃料および熱を供給することで，都市ガスのみならずカセットボンベも利用でき，コンパクトな可搬型長期電源として作動することから，災害時の非常用電源の開発につながる．
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