成果報告書詳細
管理番号20100000001501
タイトル平成17年度~平成21年度成果報告書 平成17年度採択産業技術研究助成事業 05A49008c 燃料極反応機構をベースにしたドライ炭化水素を直接燃料とする固体酸化物燃料電池の開発 平成21年度最終
公開日2011/7/28
報告書年度2005 - 2009
委託先名国立大学法人東京工業大学伊原学
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約平成21年度における研究成果を下記にまとめる。
(1)インフィルトレーション法によってNi/YSZ燃料極にプロトン伝導体BZY(BaZr1-xYxO3-α)を添加したNi/YSZ-BZY燃料極をもつSOFCで発電特性を測定した。BZYを添加した燃料極では燃料極過電圧が減少し、水素燃料、メタン燃料ともに最大出力密度が向上した。最大出力密度は電解質サポート型(ScSZ 0.3 mmt)SOFCの900℃における最大出力密度は1%加湿水素発電で0.60 W/cm2、ドライメタン発電では0.61 W/cm2であり、当初の目標であるドライメタン燃料における0.3W/cm2を大幅に超える出力密度を達成した。
(2)ピペット添加よりも液滴が小さくplオーダーで添加できるインクジェットを用いてSCYbをNi/GDC燃料極に均一に添加する方法を開発した。水素燃料中、ドライメタン燃料中ともにインクジェット添加のNi/GDC-SCYb燃料極の方がピペット添加のNi/GDC-SCYb燃料極よりも過電圧が低く、ドライメタン燃料中の劣化加速試験においても劣化率が低く、良好な電極特性を示した。
(3)Ni/GDC燃料極、Ni/ScSZ燃料極、GDC燃料極、GDC/ScSZ燃料極用いたSOFCにおいて、水素燃料発電、ドライメタン燃料発電、RDCFC発電、炭素析出量を比較し、材料が有する特徴について議論した。また、RDCFCとドライ炭化水素SOFCの複合システムについての提案を行った。
英文要約1. The power generation characteristics of SOFC with Ni/YSZ infiltrated by BZY were evaluated. The maximum power density in H2 fuel and dry CH4 fuel was 0.60W/cm2 and 0.61 W/cm2 respectively.
2. The inkjet method was developed to fabricate uniform Ni/GDC-ScYb anode. The electrochemical characteristics of Ni/GDC-ScYb anodes were improved by changing from a drooping method to a inkjet method as fabrication method of anode.
3. The features of each oxide ion conductor used for an anode in SOFC were discussed.
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