| 研究概要 |
本課題研究は、電池の耐久性向上、システム構成材の多様化および製造コストの低減などの立場から、現在その実用化が望まれている低温作動固体酸化物燃料電池への応用が期待できる高性能構成材を開発することを目的に、(1)高酸化物イオン伝導性発現セラミックスの膜化と、(2)高活性電極材の創製に関する検討を行った。
電解質の膜化に関しては、堆積基板に導電性が無くても多孔質であれば電気泳動堆積(Electrophoretic Deposition : EPD)が可能となるDirect-EPDプロセスを独自に提案し、膜厚5μm程度で緻密なY_2O_3-stabilized ZrO_2(YSZ)電解質膜をアノード用多孔質基板上に作製することに成功した。得られた支持型電解質膜を用いて単セルを作製したところ、800℃で2W/cm^2を超える発電特性を得ることに成功した。また、(Ce,Sm)0_2(SDC)電解質を反応抑制層としたYSZ|SDC多層電解質膜の作製にも取り組み、NiOとYszからなる多孔質基板上にYszを最初に堆積し、その後熱処理を施すことなくSDCを堆積して三体同時一体焼成を行うことによって、YSZ膜とSDC膜の間で層剥離が無い多層電解質膜を得ることに成功した。得られた多層電解質膜の性能を単セル作製後検討したところ、700℃で0,6W/cm^2程度の発電特性が得られることがわかった。
一方、低温作動固体酸化物燃料電池用高活性電極材の開発を目指した研究では、(Sr,Ce)MnO_3ペロブスカイト化合物において、高い導電性を観測し、カソード材への応用能を検討した。その結果、電極材への応用展開を進めるには触媒特性の改善が必要であることを明らかにした。
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