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溶融塩ガス化/円筒型MCFC結合型高機能ダイレクトカーボン燃料電池の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 18K03997
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関大阪府立大学工業高等専門学校

研究代表者

杉浦 公彦  大阪府立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00249814)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードダイレクトカーボン燃料電池 / 溶融炭酸塩形燃料電池 / 溶融塩ガス化 / DCFC / MCFC / 燃料電池 / 高温型燃料電池 / 円筒型MCFC
研究成果の概要

溶融塩ガス化/円筒型MCFC結合型高機能ダイレクトカーボン燃料電池の高性能化を試みた結果、①ステンレス支持管において850mV@150mA/cm2の特性を得ることができた。②T-MCFC2セルスタックの試作では、ステンレス管をアルミナ継手で繋いだソケット型は作成できた。③HF-DCFC用ガス化条件の最適化では、HF-DCFCとしてのT-MCFC運転条件とガス化特性の両立可能な条件を見出せた。④HF-DCFCの基本特性の取得では、アノードガスに燃料ガス利用率100%でH2/CO2/H2O/N2をベースガスとして3gの木質ペレット供給時に、電池出力を5mW/cm2向上させることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案している高機能ダイレクトカーボン燃料電池は、有機廃棄物から直接電力を得ることができるため、食品加工工場やレストラン街から出るごみを収集することなくその場で処理しながら電気を得るものである。そのため、現在のごみ収集方法を根底から変えるものであるため、社会的意義は大きい。本研究成果は、そのシステムの心臓部である円筒型MCFCは世界でも例のない電池であるため、学術的な意義も大きい。本研究で円筒型MCFC単セルの開発は可能となったが、大型化するためのスタック開発が道半ばである。しかし、スタック化の実現のための手法は示唆できたため、商品化に向かって企業側の参画を期待したい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Fundamental Characteristics of High Functional Direct Carbon Fuel Cell Composed of Tubular Molten Carbonate Fuel Cell2018

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Kimihiko、Totani Akihiro、Matsuyama Toshiya、Kasai Hidekazu、Tamura Masato
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 83 号: 1 ページ: 151-157

    • DOI

      10.1149/08301.0151ecst

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] OPTIMIZATION OF MOLTEN SALTS GASIFICATION CONDITION ON HIGH FUNCTIONAL DI-RECT CARBON FUEL CELL2020

    • 著者名/発表者名
      H.Uchiyama and K.Sugiura
    • 学会等名
      The 31th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP31)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] APPLICATION OF ALUMINA TUBE TO SUPPORT TUBE FOR T-MCFC STACK2020

    • 著者名/発表者名
      J. Hara and K. Sugiura
    • 学会等名
      The 31th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP31)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Operating Condition of T-MCFC on Gasification Characteristics2020

    • 著者名/発表者名
      H.Uchiyama and K. Sugiura
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Advanced Measurement, Analysis and Control for Energy and Environment
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of the Current Collection Method of the Cathode Side on the T-MCFC Supported a Ceramic Tube2020

    • 著者名/発表者名
      J. Hara and K. Sugiura
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Advanced Measurement, Analysis and Control for Energy and Environment
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of High Functional Direct Carbon Fuel Cell2019

    • 著者名/発表者名
      D. Takahara, K. Sugiura, Y. Itoh, K. Namba, T. Matsuyama, H. Kasai, T. Kanatani, and M. Tamura
    • 学会等名
      The 30th International Symposium on Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of High Functional Direct Carbon Fuel Cell2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sugiura, D. Takahara, Y. Itoh, T. Matsuyama, T. Kanatani and M. Tamura
    • 学会等名
      International Workshop on Environmental Engineering 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (7)アルミナ管を基材とした円筒型MCFC(T-MCFC)の作製および性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      高原大地,杉浦公彦,伊藤靖彦,難波邦彦,田村雅人,松山俊哉,河西 英一
    • 学会等名
      日本高専学会第25回年会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of Molten Salt Gasification Condition Using Soy Sauce Cake as Fuel2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hayashi, K. Sugiura, T. Kanatani, Y. Itoh, T. Matsuyama, H. Kasai and M. Tamura
    • 学会等名
      The 29th International Symposium on Transport Phenomena in Honolulu
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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