ミクロチューブセル型燃料電池セルの性能向上と発電ユニット化

• 研究課題/領域番号: 22360409
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 菊田 浩一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00214742)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 固体酸化物型燃料電池 / 低温作動 / 内部改質 / ディップコーティング / 触媒担持 / 燃料電池 / セリア / 発電性能 / デイップコーティング

研究概要

ミクロチューブ型 SOFC の作製について、合成方法と微細構造制御の観点から詳細な検討を行った。この結果、サブミリから3ミリ程度の径を有するチューブ型、および、コーン型燃料電池の作製に成功した。水素を燃料とした場合には、0.7W/cm2の出力密度の発電性能を確認できた。また、この微細チューブセルの燃料として、天然ガスの主成分であるメタンや液体であるエチルアルコールを用いた検討を行った。燃料極に一部銅を添加することによって、炭素析出を抑制した発電が可能であることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Application of dispenser printing for the preparation of a SOFC cathode with controlled microstructure (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ayabe, N. Yashiro, K. Kikuta
  • 雑誌名: J. Euro. Ceram. Soc 巻: 32 ページ: 4279-4286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of dispenser printing for the preparation of a SOFC cathode with controlled microstructure (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ayabe, N. Yashiro, K. Kikuta
  • 雑誌名: J. Euro. Ceram. Soc. 巻: 32 ページ: 4279-4286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of thin intermediate cathode layer prepared by inkjet printing for SOFC (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yashiro, T. Usui, K. Kikuta
  • 雑誌名: J. Euro. Ceram. Soc 巻: 30 ページ: 2093-2098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and characterization of LSCF-GDC/GDC/NiO-GDC microtubular SOFCs prepared by multi-dip coating (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Usui, Y. Ito, K. Kikuta
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 118 ページ: 564-567
  • NAID: 130000304589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of thin intermediate cathode layer prepared by inkjet printing for SOFCs. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yashiro, T.Usui, K.Kikuta
  • 雑誌名: J.Euro.Ceram.Soc. 巻: 30 ページ: 2093-2098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and characterization of LSCF-GDC/GDC/NiO-GDC microtubular SOFCs prepared by multi-dip coating (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Usui, Y.Ito, K.Kikuta
  • 雑誌名: J.Ceram.Soc.Jpn. 巻: 118 ページ: 564-567
  • NAID: 130000304589
  • 査読あり
• [学会発表] ミクロコーン型固体酸化物型燃料電池(SOFC)の作製と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安江健太、古橋昌紘、大槻主税、 菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] メタンを燃料とした低温作動型固体酸化物型燃料電池の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小長井直哉、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第51回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2013-01-09
• [学会発表] インクジェットを用いた固体酸化物型燃料電池カソードの作製と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古橋昌紘、八代尚樹、菊田浩一
  • 学会等名: 平成 22 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会、名城大学天白キャンパス
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] メタンを燃料とした低温作動型固体酸化物燃料電池の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小長井直哉、竹内雄基、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] ミクロコーン型固体酸化物型燃料電池の作製と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安江健太、古橋昌紘、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Fabrication of cathode layer by non-contact printing processThe American Ceramic Society (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuta, N. Yashiro, S. Ayabe
  • 学会等名: 36th ICCPS, Daytona Beach
  • 発表場所: FL, USA
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Fabrication of cathode layer by non-contact printing process (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Kikuta, N.Yashiro, S.Ayabe
  • 学会等名: The American Ceramic Society, 36th ICCPS
  • 発表場所: Daytona Beach, FL, USA
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] メタンを燃料とした低温作動 SOFC の発電性能の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小長井直哉、竹内雄基、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会、東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] メタンを燃料とした低温作動SOFCの発電性能の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小長井直哉、竹内雄基、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会、東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 固体酸化物型燃料電池作製への非接触印刷法の利用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊田浩一、八代尚樹、綾部峻
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 固体酸化物型燃料電池作製への非接触印刷法の利用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊田浩一、八代尚樹、綾部峻
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] インクジェットを用いた固体酸化物型燃料電池カソードの作製と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古橋昌紘、八代尚樹、菊田浩一
  • 学会等名: 平成22年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名城大学天白キャンパス名古屋
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Application of Dispenser Printing to Prepare Cathode Layer for SOFC (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ayabe, N. Yashiro, K. Kikuta
  • 学会等名: 3rd International Congress on CeramicsGrand Cube
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] Co-firing and Characterization of Microtubular NiO-GDC/GDC/LSM-GDC SOFC (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeuchi, T. Usui, K. Kikuta
  • 学会等名: 3rd international Congress on CeramicsGrand Cube
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] Application of Dispenser Printing to Prepare Cathode Layer for SOFC (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ayabe, N.Yashiro, K.Kikuta
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Grand Cube, Osaka
• [学会発表] Co-firing and Characterization of Microtubular NiO-GDC/GDC/LSM-GDC SOFC (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi, T.Usui, K.Kikuta
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Grand Cube, Osaka
• [学会発表] メタンを燃料とした低温作動型固体酸化物型燃料電池の作製
  • 著者名/発表者名: 小長井直哉、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第51回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] ミクロコーン型固体酸化物型燃料電池(SOFC)の作製と評価
  • 著者名/発表者名: 安江健太、古橋昌紘、大槻主税、菊田浩一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2013年年会
  • 発表場所: 東京工業大学