ＳＯＦＣのクロム被毒劣化を解決する「電極反応場にクロムを固定化しない材料と運転」

• 研究課題/領域番号: 24560850
• 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: 構造・機能材料
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷口 俊輔 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 特任教授 (60590065)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 燃料電池 / 固体酸化物 / クロム / 空気極 / 劣化 / メカニズム / 耐久性 / 材料 / 固体 / 酸化物 / 被毒

研究成果の概要

SOFCのクロム被毒を抑制する研究を実施し、以下のことを明らかにした。過電圧増加による、電極反応場の電解質上へのクロム析出は、カソード材料によらない本質的な現象である。クロム蒸気との反応性の高いカソード材料(LSCF, BSCF等）では、電極表面でクロム蒸気をトラップする場合もある。電解質上に析出したクロムは、その後の過電圧の変化により、消失したり凝集したりするが、詳細なメカニズム解明につながる有益な情報を与える。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of chromium poisoning among solid oxide fuel cell cathode materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo Park,Shunsuke Taniguchi,Takeshi Daio,Jyh-Tyng Chou, Kazunari Sasaki
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: 262 ページ: 421-427
  • DOI: 10.1016/j.ssi.2014.01.047
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of cathode polarization on the chromium deposition near the cathode/electrolyte interface of SOFC (2014)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo Park, Shunsuke Taniguchi, Takeshi Daio, Jyh-Tyng Chou, Kazunari Sasaki
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: 39 号: 3 ページ: 1463-1475
  • DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.11.030
• [雑誌論文] Microscopic Observation on Deposited Chromium Near the Cathode Reaction Site of SOFCs and Influence of Cathode Polarization Change Cathode Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo Park, Shunsuke Taniguchi, Takeshi Daio, Jyh-Tyng Chou, Kazunari Sasaki
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: 57 号: 1 ページ: 1859-1864
  • DOI: 10.1149/05701.1859ecst
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of cathode polarization on the chromium poisoning of SOFC cathodes consisting of LSM, LSCF and LNF (2013)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo PARK, Shunsuke TANIGUCHI 他
  • 雑誌名: ECS Transaction 巻: 50巻の予定
  • 査読あり
• [学会発表] SOFCカソードの電極反応場に析出したクロムへのカソード過電圧変化の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋大希, 朴銀珠, 谷口俊輔, 井上侑子, 周致霆, 佐々木一成
  • 学会等名: 第23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: 2014-12-16 – 2014-12-17
• [学会発表] SOFCのカソード過電圧の変化による電解質表面でのクロム析出挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋大希、谷口俊輔、朴銀珠、大尾岳史、周致霆、佐々木一成
  • 学会等名: 2014年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-27 – 2014-09-28
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池のカソード過電圧の変化に伴うクロム析出状態の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋大希、谷口俊輔、朴銀珠、大尾岳史、周致霆、佐々木一成
  • 学会等名: 第51回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Comparison of chromium poisoning among solid oxide fuel cell cathode materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo Park, Shunsuke Taniguchi, Jyh-Tyng Chou, Kazunari Sasaki
  • 学会等名: The 19th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Microscopic Observation on Deposited Chromium Near the Cathode Reaction Site of SOFCs and Influence of Cathode Polarization Change (2013)
  • 著者名/発表者名: Eunjoo Park, Shunsuke Taniguchi, Takeshi Daio, Jyh-Tyng Chou, Kazunari Sasaki
  • 学会等名: 13th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC-XIII)
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] Influence of Cathode Polarization on the Chromium Poisoning of SOFC Cathode Materials LSM, LSCF and LNF
  • 著者名/発表者名: Eunjoo PARK, Shunsuke TANIGUCHI 他
  • 学会等名: 日米電気化学会合同大会（PRiME 2012）
  • 発表場所: ハワイ
• [学会発表] カソード過電圧がLSM, LSCF, LNFカソードのクロム被毒へ及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: Eunjoo PARK, Shunsuke TANIGUCHI 他
  • 学会等名: 第21回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 東京