多孔質微粒子からポーラス膜への成形技術の開発と電極材料としての応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18282
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 木下 卓也 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (90453141)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 燃料電池 / 噴霧熱分解法 / 薄膜・微粒子形成操作

研究成果の概要

低温でも作動可能な固体酸化物形燃料電池の電極膜を開発するために、研究代表者が開発した改良型噴霧熱分解法により多孔質微粒子を合成し、それを多孔質構造を維持したまま電極膜を作製する技術を開発した。粒子の合成条件および製膜条件により、比表面積の高い膜を作製でき、それにより出力密度や反応抵抗などの燃料電池としての性能が向上した。

自由記述の分野

機能性微粒子材料の合成および合成法の開発

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の対象であるセラミック微粒子およびセラミック薄膜は、燃料電池だけでなく、全固体電池や触媒、ガス分離膜などにも使われる材料である。セラミック膜の作製には高温下での焼結が必要であるが、高温下では細孔が塞がり多孔質構造が失われる。本研究の技術を利用すれば、他の材料でも多孔質構造を維持した膜の成形が期待される。