| 研究課題/領域番号 |
16360331
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
松田 元秀 岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80222305)
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| 研究分担者 |
三宅 通博 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30143960)
福井 武久 ホソカワ粉体技術研究所, ナノパーティクルテクノロジーセンター, センター長(研究職)
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| キーワード | 固体酸化物燃料電池 / 電解質膜 / 電気泳動堆積法 / 電極材 / YSZ膜 / LSGM膜 / SOFC |
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| 研究概要 |
本研究では、電池の耐久性向上、システム構成材の多様化及び製造コストの削減等の立場から、現在その実用化が強く望まれている低温作動型固体酸化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell : SOFC)への応用が期待できる高性能構成材(電解質及び電極材)を開発することを目的としている。現在申請者の研究グループは、低温作動SOFCの実現を目指し、(1)高酸化物イオン伝導性発現セラミックスの膜化と、(2)触媒金属高分散構造を有する高活性電極材の創製といった研究プロジェクトを展開している。これら研究プロジェクトで合成される構成材を用いてセル製造を行い、500℃〜800℃の温度域でそのセルの発電特性を評価している。これまでに得られた結果及び知見において特記すべき事項を以下に記す。
本年度は電解質の膜化に関する検討を主に行った。高酸化物イオン伝導性発現セラミックスとして知られるY_2O_3安定化ZrO_2(YSZ)やLa(Sr)Ga(Mg)O_3(LSGM)を研究対象とし、膜化手法として電気泳動堆積法に注目し検討を行った。これまでに、電気泳動堆積に用いる粉体分散溶液として適当な溶液(検討の結果、特に有機系溶液が有用であった)を調整し、さらにその膜化プロセスパラメーターを制御することによってアノード電極基板に支持されたYSZ電解質緻密膜の作製やLSGM自立膜の作製に成功している。特に前者の作製に関しては、アノード基板が伝導性に乏しいことから、基板表面への伝導性付与が必要とされた。これに対して申請者の研究グループでは、そのアノード基板が多孔性に富むことに注目し、その基板裏面にグラファイト層を形成させることによって電解質粉体の電気泳動堆積に成功した。これらプロセスの詳細並びに得られた電解質膜については、2005年のElectrochemical and Solid-State Letters第8巻のページA8〜A11に報告した。
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