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希土類固溶セリア電解質のイオン輸率向上による燃料電池性能の改善

研究課題

研究課題/領域番号 24560828
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関鹿児島大学

研究代表者

鮫島 宗一郎  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (00274861)

研究分担者 平田 好洋  鹿児島大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80145458)
松永 直樹  宮崎大学, 工学部, 准教授 (40405543)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード燃料電池 / 固体電解質 / イオン伝導 / セリア
研究成果の概要

ガドリニウム固溶セリア(GDC)薄膜電解質を用いた固体酸化物形燃料電池の性能を3vol%水を含む水素を燃料として測定した。ガドリニウム固溶量0.1のとき、600-800℃の開放起電力、出力密度は最大値を示した。過剰の酸素空孔は酸化物イオン導電性を向上させず、酸素空孔と水素の反応により電子伝導性を促進し性能を低下させた。NiO-GDCアノードへのプロトン導電体(BaCe0.8Y0.2O3)添加のより電池性能は改善しなかった。カソード材料(La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3)を粉砕すると未粉砕に比べ、最大出力密度が向上した。反応に関与する界面が増加し、セルの抵抗を低減できたためである。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Cell performance of SOFC using CH4-CO2 mixed gases2014

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Sameshima, Naoki Furukawa, Yoshihiro Hirata, Taro Shimonosono
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 40 号: 4 ページ: 6279-6284

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2013.11.086

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of cathode on electric power of solid oxide fuel cells2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Furukawa, Soichiro Sameshima, Yoshihiro Hirata, Taro Shimonosono
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 号: 1423 ページ: 226-229

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.226

    • NAID

      130004480233

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Electric Power of SOFC Using Reformed Biogas2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Furukawa, Yoshihiro Hirata, Soichiro Sameshima, Naoki Matsunaga
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 761 ページ: 11-14

    • NAID

      130006982975

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Composition of Gd-doped Ceria Electrolyte on Performance of Solid Oxide Fuel Cell2012

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ibusuki, Yoshihiro Hirata, Soichiro Sameshima, Naoki Matsunaga
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 724 ページ: 389-392

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.724.389

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cell Performance of SOFC Using CH4-CO2 Mixed Gas2013

    • 著者名/発表者名
      S.Sameshima, N.Furukawa, Y.Hirata
    • 学会等名
      The 10th Pacific Rim Conference on Ceramics anf Glass Technology
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Cathode on Electric Power of Solid Oxide Fuel Cell2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sameshima, N. Furukawa, Y. Hirata
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science and Technology for Advance Ceramics
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Influence of CH4 Composition of Biogas on Electric Power of Solid Oxide Fuel Cell2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sameshima, N.Furukawa, Y. Hirata, T. Shimonosono
    • 学会等名
      CJK2013 Jinju-Korea Conference
    • 発表場所
      Jinju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of electric power of SOFC using reformed biogas on Performance of Solid Oxide Fuel Cell

    • 著者名/発表者名
      Naoki Furukawa, YoshihiroHirata, Soichiro Sameshima, Naoki Matsunaga
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Eco-materials Processing and Design, ISEPD2013
    • 発表場所
      Kagoshima, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオガスを燃料とした固体酸化物形燃料電池の発電性能評価

    • 著者名/発表者名
      古川直樹,平田好洋,鮫島宗一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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