高温型燃料電池の開発とその高性能化

高温燃料电池的开发及其性能的提高

• 批准号: 02203114
• 负责人: 竹原 善一郎
• 金额: $ 19.84万
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203114/
• 关键词: 燃料電池; 安定化ジルコニア; 酸化物; 触媒; 溶融炭酸塩; 腐食

1.固体電解質型高温燃料電池高性能化の研究主要な構成要素である電解質膜を数十ミクロン以下の厚さでピンホ-ル無しに信頼性高く作製する方法としてプラズマを用いる電解法が世界で初めて考案され、優れた方法になる可能性を見出した。電池のカソ-ド材料としてペロブスカイト系の酸化物にそれよりも粒径の大きい安定化ジルコニアを添加して焼結した電極が高い性能を示すことを明らかにした。カソ-ドとして用いられるランタンマンガネ-ト系の酸化物は電解質との間で反応を起こし、性能の劣化が徐々に進行する。この二つの酸化物の間の反応を詳細に調べ、La_<0.95ー0.9>MnO_<3+X>の組成が反応の抑制に最適であることを明らかにしたた。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構成材料の安定性に重点を置いて研究した。Ni、Fe、FeーCrーNi電極の定常分極曲線の測定の結果、CO_2分圧が高いほどその腐食電流が大きくなり、溶解が速くなる。この中でCrを添加した合金が安定な不働体被膜をつくり耐食性が向上し構成材料として有望である。また、wet seal部の実際の作動条件に近い溶融炭酸塩が表面を被覆した状態で金属材料腐食を調べ、溶融塩による濡れ状態が腐食速度に大きな影響を与えることが判った。3.改質触媒に関する研究燃料電池の当面炭化水素燃料を改質して水素にすることが望まれる。そこで、内部改質型の燃料電池の触媒を研究した。その結果、ニッケルヘキサアルミネ-ト系の触媒が高い活性と耐熱性を示し、この触媒は高温固体電解質燃料電池の内部改質触媒として有望である。一方、数百度程度の温度で活性な改質触媒を検討し、Pt/PrOが活性である事を見出した。

1. The high temperature solid electrolyte type fuel cell high-performance の research mainly な components で あ る electrolyte membrane を dozens ミ ク ロ ン の under thick さ で ピ ン ホ - no し ル に letter 頼 sexual high く cropping す る method と し て プ ラ ズ マ を with い る electro-dialysis が め the early で て test case さ れ, superior れ た method に な る を likely see a し た. Battery の カ ソ - ド material と し て ペ ロ ブ ス カ イ ト の acidification minerals に そ れ よ り も large diameter の き い stabilization ジ ル コ ニ ア を add し て 焼 knot し た が い high performance electrode を shown す こ と を Ming ら か に し た. カ ソ - ド と し て in い ら れ る ラ ン タ ン マ ン ガ ネ - ト は electrolyte と の acidification minerals between の で anti 応 を up こ し, performance degradation の が xu 々 に for す る. こ の two つ の acidification content between の の anti 応 を detailed に べ, La_ < 0.9 > 0.95 ー MnO_ < 3 + X > of の が anti 応 の inhibit the optimal で に あ る こ と を Ming ら か に し た た. 2. Research on the high performance of molten carbon acid salt type high-temperature fuel cells <s:1> research <s:1> battery に <e:1> て て て constituent materials <s:1> stability に key を focus on <s:1> て て て research and <s:1> た た た. Ni, Fe, Fe ー Cr ー Ni electrode の の constant polarization curve measurement and CO_2 圧 の results high が い ほ ど そ の corrosion current が き く な り, dissolve が speed く な る. こ の で Cr を added し た alloy が settle な 働 body not be membrane を つ く り feeding が し constitute up resistance materials と し て could で あ る. の ま た, wet seal department be interstate の actuation condition に nearly い melt carbon acid salt を が surface coating し た state で metal material corrosion を べ, melt salt に よ る れ state speech &drama が corrosion speed に big き な influence を and え る こ と が convicted っ た. 3. Modified catalyst に related する research on fuel cell <s:1> carbonization of hydrogen fuel を modification of <s:1> hydrogen にする とが とが とが hope まれる Youdaoplaceholder0 で で, internal modified <s:1> fuel cell <s:1> catalyst を research た た. そ の results, ニ ッ ケ ル ヘ キ サ ア ル ミ ネ - ト の catalyst が high い activity と heat-resistant を し, こ の catalyst は high temperature solid electrolyte fuel cell の internal modification catalyst と し て is expected to be で あ る. One side, several hundred degrees of temperature で activity な modification catalyst を検 discussion た, Pt/PrOが activity である event を seen た た.

项目成果

K.Takizawa: "Gas Electrode Raction in Molten Carbonate Media.Part 4." Jounal of Electrochemical Society.137. 1112-1121 (1990)

K.Takizawa：“熔融碳酸盐介质中的气体电极反应。第 4 部分。”

Z.Ogumi: "Plasma Electrolytic Deposition for the Preparation of Thin Stabilized Zirconia Films." Proceedings of the International Symposium Solid Oxide Fuel Cells. 1. 202-206 (1990)

Z.Ogumi：“用于制备稳定氧化锆薄膜的等离子体电解沉积。”

T.Setoguchi: "Fablication and Evaluation of Flat Thick Film Type Solid Oxide Fuel Cell." Solid State Ionics. 37. 154-157 (1990)

T.Setoguchi：“平面厚膜型固体氧化物燃料电池的制造和评估”。

H.Yabe: "The behavior of Tungsten Ion in Molten Chloride." Electrochimica Acta. 35. 1233-1236 (1990)

H.Yabe：“钨离子在熔融氯化物中的行为。”

H.Tagawa: "Thermal Decomposition of Mixed Zirconium and Yttrium Oxide Hydrate" Thermochimica Acta. 163. 303-312 (1990)

H.Takawa：“混合锆和氧化钇水合物的热分解”Thermochimica Acta。