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固体酸化物形燃料電池における高温反応場界面形成の科学

固体氧化物燃料电池高温反应场界面形成科学

基本信息

批准号：
17041009
负责人：
菊地隆司
金额：
$ 2.94万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

固体酸化物形燃料電池(SOFC)は作動温度が高く、総合エネルギー変換効率の優れた魅力的な発電システムである。通電効果として知られている分極時の界面状態変化については、発電性能および長期安定性に大きな影響をおよぼすことが知られているものの、その現象の本質はまだ明確になっていない。本研究ではこの点に着目し、SOFCの高温電極反応場における界面形成と発電性能に及ぼす影響について研究を進めた。アノード、またはアノード/電解質界面は、発電特性が劣化する方向にのみ変化することが分かつた。通電による発電性能の向上は、ランタンを含む空気極とジルコニアを含む電解質を組みあわせた場合に、空気極または空気極/電解質界面に起因することが、インピーダンス解析の結果明らかになった。この性能向上は通電開始後数時間経過後に見られる時間スケールでおこった。空気極/電解質または空気極での通電効果を検討するために、対極にPtを用いたセルで通電効果の検証をしたところ、空気極-参照極間の電位差がある一定値以上になると、端子電圧が一定周期で振動し、電極性能が活性化する現象が見られた。活性化と振動現象が見られる電位差は、測定雰囲気の酸素分圧に依存し、また、カソーディック-アノーディックに電流を流す方向を変えると可逆性があることを見いだした。このような振動現象は他に報告されておらず、活性化との関連が深いことから、現象の解明が通電効果の本質の解明に重要であると考えられる。この振動現象は数十秒から数分のスケールで起こり、測定雰囲気の酸素分圧によること、可逆性があることから、空気極材料の酸素不定比性や酸素欠陥の生成と消滅、もしくは空気極中に含まれる遷移元素の酸化還元が深く関与していると考えられ、空気極における酸素還元反応の活性と密接に関連していると思われる。

Solid acidified solid fuel cell (SOFC) has high operating temperature and high operating temperature. It is important to know that the interface is sensitive, the performance is stable for a long time, and the performance is stable for a long time. The purpose of this study is to focus on the target, the formation of thermal performance and the improvement of the research on the anti-thermal interface of SOFC high temperature electrons. The interface, the properties, the direction, the direction, the distribution, the interface, and the interface. The performance of the system is good, the performance of the device is high, the performance of the device is good, the performance of the device is positive, and the results of the analysis are clear. A few minutes after the opening of the performance upstream, there will be a short period of time before the end of the downtime. The air-to-air system is very effective. The results show that the Pt system is used to improve the performance of the system. The air-to-air voltage difference between the two devices must be higher than normal, the terminal computer will vibrate for a certain period of time, and the electrical performance will be active. The active vibration system is sensitive to the electric potential difference, the determination of the concentration dependence, the temperature dependence, the current direction, the reversibility and the reversibility of the current direction. The vibration is similar to the other reports, the active information system, the information system and the information system. The frequency of vibration is measured in tens of seconds, the temperature is measured, and the temperature of the vacuum material is determined. In the air, the acid element, the active element, the acid element, the active element, the acid element,