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2001 年度 実績報告書

電気自動車搭載を目的とした固体電解質型燃料電池の高効率化と小型化

研究課題

研究課題/領域番号 10558071
研究機関東北大学

研究代表者

伊原 学  東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90270884)

研究分担者 熊谷 昭文  東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (60006319)
霜垣 幸浩  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60192613)
キーワード燃料電池 / 電気自動車 / 固体酸化物 / 燃料極反応機構 / ドライメタン燃料
研究概要

固体酸化物型燃料電池(Soild Oxide Fuel Cell : SOFC)は燃料のギブス自由エネルギーを直接電力に変換する高効率な発電システムであり、大型発電だけでなく、電気自動車用の電源などの小型発電にも期待が高まっている。現在、燃料に水素を用いたSOFCの研究が数多く報告されているが、燃料供給の利便性やさらなる効率の向上を考えると、炭化水素を水蒸気添加せずにドライメタン燃料として用いることが望まれる。その電極開発では燃料を希釈した実験から多くの知見が得られるものと期待できる。しかし、燃料極特性の燃料分圧依存性はそれぞれの報告で異なる依存性が示されている場合が多く、そのメカニズムについてはH_2燃料においても確立されていないなかった。これまでに、ドライメタンを燃料としたSOFC開発の前段階として、燃料にH_2を用いて各燃料分圧、操作温度における燃料極過電圧を測定し、燃料極過電圧のH_2分圧依存性を検討し、すでに報告されている実験結果も含め全てを説明しうる包括的な燃料極反応機構を提案した。さらに実際に希釈したドライメタン燃料を用いて発電実験を行い、水素燃料の場合と比較することでその反応機構の提案を行い、ドライメタン燃料を用いた電極開発のための指針を得ることができた。本年度は、これらの反応機構を参考に実際に新たな電極を提案、作製して電極特性の比較評価を行った。

  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] Manabu Ihara et al.: "Competitive adsorption reaction mechanism on Ni/Yttria-stabilized zirconia cermet anodes in H_2-H_2O solid oxide fuel cells"Journal of Electrochemical Society. 148. A209-A219 (2001)

  • [文献書誌] Manabu Ihara et al.: "Similarity and difference of DC polarization characteristics and electrode reactions between Ni/YSZ anodes and Pt/YSZ anodes in SOFCs with dry CH4 fuel"Proc. of 7th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells(SOFC VII)(Electrochem. Soc., Pennington, NJ, USA). 684-692 (2001)

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公開日: 2003-04-03   更新日: 2016-04-21  

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