2012 年度研究成果報告書

ヘテロ界面相互作用を利用した新規イオン伝導体の創成と電気化学デバイスへの展開

研究課題

研究課題/領域番号	22360336
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	触媒・資源化学プロセス
研究機関	東京大学
研究代表者	菊地隆司東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40325486)
研究期間 (年度)	2010 – 2012
キーワード	資源・エネルギー有効利用技術 / 固体電解質 / 無機酸素酸塩 / 界面伝導相 / 燃料電池 / エネルギー効率化
研究概要	リン酸塩と酸化物マトリックスとのヘテロ界面に形成される界面相の形成について研究を進め、界面相互作用による高い伝導性を示す薄膜複合体を開発し、200～300℃で作動する中温作動型燃料電池へと適用した。シリカマトリックスをリン酸処理することにより、界面伝導相が形成され伝導度が向上した。CsH5(PO4)2/SiO2膜(膜厚70、150μm)を作製した。薄膜化により面積抵抗を0.32Ωcm2まで低減させることに成功した。さらにこの電解質を用いた燃料電池は、最大出力密度105mWcm-2を示し、200°Cにおいて100mAcm-2の負荷で50時間安定して発電することが可能であった。