燃料電池の高性能化に関する研究

提高燃料电池性能的研究

• 批准号: 01603014
• 负责人: 竹原 善一郎
• 金额: $ 26.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01603014/
• 关键词: 燃料電池; イオン伝導性; 酸化物; 触媒; 溶融炭酸塩; カソード; ペロブスカイト; メタノール

(1)固体電解質型高温燃料電池高性能化の研究この型の電池電池内の熱収支について検討を行い、電池内部の温度分布を明らかにし、それに応じて電池内にかかる応力を評価し、電池設計の指針を示した。SrCeO_3などのプロトン導電性固体を電解質に用いることを新しく提案し、高い性能の電池となることを示した。多孔性のLa_<0.6>Ca_<0.4>MnO_3をカソードに用いたときの電解質との相互作用、雰囲気、温度の影響を調べ、過電圧の低減、耐食性向上の両面から、優れたカソードをつくるための指針を得た。さらに、ランタン不足の(La,Sr)_<1-×>MnO_3をカソードに用いれば長時間安定であることを明らかにした。(2)溶融炭酸塩型高温燃料電池高性能化の研究この電池については電極の安定性に重点を置いて研究した。多孔性ニッケル電極をタングステンで改質することにより、高い耐食性と触媒性を示すアノードが得られた。また、複合電着被覆法を新しく提案し、アノードに銅・ニッケル合金が適することを示した。さらに、電解液に炭酸リチウム・炭酸ナトリウム混合塩を用い、それに鉄を添加してニッケルフェライトを作成するのがよいことを明らかにした。(3)直接型アルコール燃料電池高性能化の研究燃料にメタノールを用い、それの有効利用を目指して、メタノールを溶解した硫酸を電解質に用いる新しい電池を対象に、安価な高活性触媒の探索と反応促進のための電極構造の設計について研究を行った。炭素繊維に白金とルテニウムの二元系合金を熱分解法あるいはスパッタ法で担持させた電極はアルコールのアノード酸化に対して高い触媒作用を示した。また、高比表面積担体を用い、触媒を分散すると同時に、ポリエチレン薄膜を被覆し、フッ素化することにより、長寿命、高活性電極が得られることを明らかにした。

(1) high temperature solid electrolyte type fuel cell high performance-based の research こ の type の の hot 収 hits in the battery cell に つ い て 検 line for を い, battery internal temperature distribution の を Ming ら か に し, そ れ に 応 じ て cell に か か る 応 force を review 価 し, battery design の pointer を shown し た. SrCeO_3 な ど の プ ロ ト ン に conductivity を solid electrolyte with い る こ と を new し く proposal し, high performance の い battery と な る こ と を shown し た. Porous の La_ < 0.6 > Ca_ < 0.4 > MnO_3 を カ ソ ー ド に with い た と き の electrolyte と の interaction, 雰 囲 気, temperature の を べ, CLP 圧 の low to reduce, eats up の struck surface か ら, superior れ た カ ソ ー ド を つ く る た め の pointer を た. Insufficient さ ら に, ラ ン タ ン の (La, Sr) _ < 1 - x > MnO_3 を カ ソ ー ド に with い れ ば long stable で あ る こ と を Ming ら か に し た. (2) Research on the high performance of molten carbon acid salt type high-temperature fuel cells <s:1>, <s:1> battery に, <s:1> て て, <s:1> electrode <s:1> stability に, with a focus on を placement, <s:1> て research, and <s:1> た た. Porous ニ ッ ケ ル electrode を タ ン グ ス テ ン modification で す る こ と に よ り feeding と catalyst resistance, high い を shown す ア ノ ー ド が have ら れ た. ま た, composite electrical coating method を new し く proposal し, ア ノ ー ド に copper · ニ ッ ケ ル alloy が optimum す る こ と を shown し た. さ ら に, electrolyte に carbon acid リ チ ウ ム · c acid ナ ト リ ウ ム mixed salt を い, そ れ に iron objects を add し て ニ ッ ケ ル フ ェ ラ イ ト を made す る の が よ い こ と を Ming ら か に し た. Type (3) direct ア ル コ ー ル fuel cell high performance-based の research fuel に メ タ ノ ー ル を い, そ れ の a sharper use を refers し て, メ タ ノ ー ル を dissolved し に た を sulfate electrolyte with い る new し い battery を like に seaborne, Ann 価 な highly active catalyst の explore と anti 応 promote の た め の の electrode structure design に つ い を line っ て research た. Carbon 繊 d に platinum と ル テ ニ ウ ム の binary alloy を thermal decomposition method あ る い は ス パ ッ タ method で bear hold さ せ た electrode は ア ル コ ー ル の ア ノ ー ド acidification に し seaborne て high い を catalytic role し た. を use い ま た high specific surface area bear body, catalytic を dispersion す る と に, at the same time ポ リ エ チ レ を ン film coating し, フ ッ element change す る こ と に よ り, long-life, highly active electrode が ら れ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

竹原善一郎: "Thermal Energy Generated by Entropy Change in Solid Oxide Fuel Cell" Jounal of Electrochemical Society,. 136. 2506-2511 (1989)

Zenichiro Takehara：“固体氧化物燃料电池中熵变产生的热能”，电化学学会杂志，136。2506-2511（1989）

岩原弘育: "Highーtemperature C_1ーgas Fuel Cells Using Protonーconducting Solid Electrolytes" Jounal of Applied Electrochemistry. 19. 448-452 (1989)

Hiroiku Iwahara：“使用质子传导固体电解质的高温 C_1 气体燃料电池”应用电化学杂志 19. 448-452 (1989)

常吉紀久士: "Kinetic Studies on the Reaction at the La_<0.6>Ca_<0.4>MnO_3/YSZ Interface as an SOFC Air Electrode" Solid State lonics. 35. 263-268 (1989)

Kikuji Tsuneyoshi：“作为 SOFC 空气电极的 La_<0.6>Ca_<0.4>MnO_3/YSZ 界面反应的动力学研究”固态离子学。

仁科辰夫: "Electrochemical Characterization of in situ NiO Formation in a Molten Carbonate," Jounal of Electroanalytical Chemistry. 263. 87-96 (1989)

Tatsuo Nishina：“熔融碳酸盐中原位 NiO 形成的电化学表征”，《电分析化学杂志》263. 87-96 (1989)。

矢部秀毅: "Rotating Ring Disk Electrode in Molten Chloride" Electrochimca Acta. 34. 1479-1483 (1989)

Hideki Yabe：“熔融氯化物中的旋转环盘电极”Electrochimca Acta 34. 1479-1483 (1989)。