Interface chemistry of electrochemical reaction on the surface of proton conducting solid oxide

本研究は、高温でのイオン伝導性を有する固体酸化物材料のうち特にプロトン伝導性を有する材料の表面特性を明らかにするため、電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって、電気化学セルの作動特性評価を最終的に明らかにすることを目的としている。1年目には従来材料との電気化学特性の違いを明らかにすること、他の電極材料を用いた試験による特性の変化を明らかにすることを目指して研究を行なってきており、電気化学特性の違いについては、既知の材料を用いた燃料電池での特性評価を行なった結果、従来よりプロトン伝導性酸化物を用いたセル(proton conducting solid oxide cell,p-SOC)の課題であった電解質由来の性能低下を一定程度克服し、前述の電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって特性の比較を行なってきた。２年目も引き続き、それらの評価を実施するとともに燃料電池の逆作動である電解運転での特性も取得を進めている。一方でp-SOCを用いたセルの特性評価について発表を行った際に評価方法に改善が必要と思われる克服点も示されており、その改善に向けてプロジェクト内で実験を実施中である。また、もう一方の実施内容である他の電極材料を用いた試験による特性の変化について、電気化学インピーダンス計測により得られた電極特性の結果に与える影響についても現在、従来の酸素イオン伝導性酸化物材料での評価結果をベースとした成果を取りまとめ報告準備中である。本プロジェクト研究の過程で得られた結果について、一部有用な成果も得られたため研究を発展させ論文として報告した。

本研究は、高温でのイオン伝導性を有する固体酸化物材料のうち特にプロトン伝導性を有する材料の表面特性を明らかにするため、電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって、電気化学セルの作動特性評価を最終的に明らかにすることを目的としている。1年目には従来材料との電気化学特性の違いを明らかにすること、他の電極材料を用いた試験による特性の変化を明らかにすることを目指して研究を行なってきており、電気化学特性の違いについては、既知の材料を用いた燃料電池での特性評価を行なった結果、従来よりプロトン伝導性酸化物を用いたセル(proton conducting solid oxide cell,p-SOC)の課題であった電解質由来の性能低下を一定程度克服し、前述の電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって特性の比較を行なってきた。２年目も引き続き、それらの評価を実施するとともに燃料電池の逆作動である電解運転での特性も取得を進めている。一方でp-SOCを用いたセルの特性評価について発表を行った際に評価方法に改善が必要と思われる克服点も示されており、その改善に向けてプロジェクト内で実験を実施中である。また、もう一方の実施内容である他の電極材料を用いた試験による特性の変化について、電気化学インピーダンス計測により得られた電極特性の結果に与える影響についても現在、従来の酸素イオン伝導性酸化物材料での評価結果をベースとした成果を取りまとめ報告準備中である。本プロジェクト研究の過程で得られた結果について、一部有用な成果も得られたため研究を発展させ論文として報告した。