2003 Fiscal Year Annual Research Report
アルカリ金属熱電変換の電極部性能向上手法に関する研究
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13680583
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
田中 耕太郎 静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (60278215)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 孝博 産業技術総合研究所, 電力エネルギー部門, 研究員
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| Keywords | アルカリ金属熱電変換 / AMTEC / 直接発電 / 熱電変換 / エネルギー変換 |
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| Research Abstract |
アルカリ金属熱電変換(AMTEC)の発電性能は,主にカソード側電極部のNa蒸気透過特性と集電抵抗特性により制限される.本研究では,微細電流リード構造に注目した発電性能向上方策の検討を目的としている.本年度の主な研究成果を以下に示す.
(1)レーザ熱CVD法によるリード構造製作に加え,プラズマ溶射法による厚いリード構造作製を試みた.
(2)Na気相域で電極反応を測定する実験装置を作製し,その測定・評価方法を確立した.また800hを越える作動時間に対応する電極性能を明らかにした.
(3)得られた電極性能情報を基礎データとした解析モデルによる評価計算を実施した.
14年度作製のArレーザ熱CVD法によるMo微細リード構造は,蒸着膜厚が20μm程度であった.本年度は,より厚い膜厚を目的として蒸着を数回重ねる手法を試みた.またより厚い膜構造(100μm)の作製を目的としてプラズマ溶射法を試みた.溶射法の場合,微細マスク構造が難しいため,成膜後にYAGレーザ加工を行った.実験結果は,両者ともに昇温テスト(真空中900℃)による熱膨張差により剥離し,リード構造として十分な付着力を示さない結果となった.基板材料であるβ"アルミナ固体電解質との接合界面部を傾斜材料化する方法などの検討が今後必要といえる。電極評価実験に関しては,新たに作製した気相域での評価方法を確立し,900K〜1050Kの間のMo電極のNa蒸気物質移動特性と交換電流密度等を明らかにした.また,実験で得られた性能値を用いた解析モデルにより,リード構造の最適化に関して検討を実施した.
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Research Products
(2 results)
