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2009 年度 実績報告書

固溶合金粒子を高分散処理したサーメット燃料極によるメタン完全酸化活性

研究課題

研究課題/領域番号 20360327
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

佐藤 一則  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20143828)

研究分担者 TEOH Wah Tzu  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (10452088)
キーワード環境技術 / 環境材料 / 構造・機能材料 / 材料加工・処理 / 燃料電池
研究概要

メタンの直接使用が可能な固体酸化物形燃料電池(SOFC)の開発を目的として、メタンの電気化学的酸化反応に高活性を示す燃料極特性を評価した。燃料極サーメットの構成金属粒子として3d遷移金属元素から成るNi系合金と酸化セリウム系の電解質の組み合わせに着目し、酸化セリウム(CeO_2)と酸化チタン(TiO_2)の複合体を形成する特徴的組織の多孔質サーメット燃料極を考案した。この燃料極を用いたSOFC単セルを作製し、メタン酸化活性に対するニッケル系金属粒子の分散効果を検討した。その結果、Ni-CeO_2-TiO_2を主成分とするサーメット組成において、Ni系金属粒子の均一分散が可能となり、メタンに対する電気化学的酸化活性を高めることを示した。この活性化効果は金属粒子の均一分散状態と適切なサーメット組織形成に基づくことを、交流インピーダンス測定、生成ガス分析、およびサーメット微細組織観察の結果により明らかにした。さらに、酸化物イオン(O^<2->)によるメタンの酸化反応を促進する分散金属粒子と酸化物担体の界面構造モデルを考察した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Methane Oxidation at the Ni_<1-x>Cox-Samaria-doped Ceria Cermet Anode2009

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Tsuchiya, ほか
    • 雑誌名

      ECS Trans. 25(2)

      ページ: 2169-2172

    • 査読あり
  • [学会発表] チタン添加セリアによるニッケル金属粒子の微細分散とメタン酸化活性2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤一則, ほか
    • 学会等名
      日本金属学会2010年春期大会
    • 発表場所
      つくば大学
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] The Oxidation of Methane over a Ni-Ceria Based Anode for IT-SOFC2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kanjanaboonmalert, ほか
    • 学会等名
      International Symposium on Global Multidisciplinary Engineering 2010
    • 発表場所
      Nagaoka(日本)
    • 年月日
      2010-03-13
  • [学会発表] Structure and Electrical Conductivity of BSCF Perovskite Oxide Doped with Ca and La in A-site2010

    • 著者名/発表者名
      M.Deehasing, ほか
    • 学会等名
      International Symposium on Global Multidisciplinary Engineering 2010
    • 発表場所
      Nagaoka(日本)
    • 年月日
      2010-03-13
  • [学会発表] イオン交換処理による複合遷移金属酸化物の微細組織変化と反応活性向上2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤一則, ほか
    • 学会等名
      日本金属学会2009年秋期大会・公募テーマシンポジウムS7ナノ構造制御による新しい光触媒・触媒材料の開発
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-09-16

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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