高温空気極の性能決定因子の研究

高温空气电极性能决定因素研究

• 批准号: 01603504
• 负责人: 見城 忠男
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 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-01603504/
• 关键词: 固体電解質; 高温燃料電池; 空気極

1.個体電池の反応面は電極と電解質の接触面に限定されるため、電極の有効反応面積は非常に狭くなる。そのため高温固体電解質燃料電池は作動温度が高い割りには分極が大きく、特に空気極の分極特性に改善の余地がある。本研究は固体電解質を使うことに伴う反応面積の不利を電極中に酸化物を添加することにより解消しようとしたものである。2.まづ固体電解質としてよく知られているジルコニア系、セリア系、酸化ビスマス系の三種類の粉末を白金電極に加え、空気極特性を測定した。その結果、無添加の白金電極に比べて著しく性能が向上した。この性能向上の原因を明らかにするため、電極の厚さと性能との関係を調べた。ジルコニアとセリアの添加の場合には、電極の厚さの増大による性能の向上は認められなかった。さらにパルス法による分極の遷移過程の解析結果や顕微鏡による電極表面の観察の結果から、ジルコニアとセリアを含んだ電極の内部には期待させた有効反応面は存在せず、これらの酸化物の添加効果は単に白金粒子の微細化に帰するべきものであることが分かった。一方、酸化ビスマスを含んだ電極には厚さの増大につれて性能の向上が認められた。このことは、電極がその内部にも有効反応面を持ち、液体電池と類似の作動機構により反応面が電極の厚さ方向に広がりをもつ結果であると解釈された。酸素イオン導電性酸化物以外の酸化物についても添加効果を調べたところ、。ZnO、Ga_2_3などに分極減少の作用のあることが分かった。それに対してTa_2O_5、Nb_2O_5には分極増大の効果が認められた。さらにMnO_2とCuOには電極の密着性を増す効果のあることが認められた。これらの酸化物は、酸化物極のような焼結性の低い電極材に対して優れた添加効果を示すものと期待される。

1. The contact surface between the electrode and the electrolyte of the individual battery is limited, and the active area of the electrode is very narrow. High temperature solid electrolyte fuel cells have room for improvement in operating temperature, polarization characteristics and air polarization characteristics. In this study, the solid electrolyte was added to the reaction area. 2. Determination of three kinds of solid electrolyte powders, platinum electrode and air electrode characteristics. As a result, the performance of platinum electrode without additive is improved. The reason for this performance improvement is clear, and the relationship between electrode thickness and performance is adjusted. In the case of addition, the thickness of the electrode is increased, and the performance is improved. The analytical results of the migration process of the electrode in the micro-mirror method include the results of the observation of the electrode surface in the micro-mirror, the existence of the reflection surface in the micro-mirror method, the addition of the acid in the micro-mirror method, the micro-mirror method, the micro-mirror method and the micro-mirror method. One side, acidification, including electrode thickness and increase in performance and upward recognition The electrode has an internal counter surface, and the liquid battery has a similar actuating mechanism. The counter surface has an electrode thickness. Acidic substances other than conductive acidifiers are added to adjust the effect. ZnO, Ga_2_3 and Ga_2_3 have the same effect on polarization reduction. Ta_2O_5 and Nb_2O_5 are opposite to each other and the polarization increases. CuO is a good candidate for the title. The acid compound and the acid electrode have good sintering properties and are expected to be added.

项目成果

T.Kenjo: "Determination of the Rate Constants of Oxygen Reduction in High Temperature Air Electrodes on Solid Oxide Electrolyte" J.Electrochem.Soc.,.

T.Kenjo：“固体氧化物电解质上高温空气电极中氧还原速率常数的测定”J.Electrochem.Soc.,。

T.Kenjo: "Influence of Electrolytes and Some Additives on High Temperature platinum Cathodes" J.Electrochem.Soc.Jpn,.

T.Kenjo：“电解质和一些添加剂对高温铂阴极的影响”J.Electrochem.Soc.Jpn，。

K.Fujikawa: "Catalytic Gasification of Carbon" Applied Catalysis. 50. 199-210 (1989)

K.Fujikawa：“碳的催化气化”应用催化。