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ナノ細孔制御金属支持体上への新規酸素イオン伝導体のナノ薄膜化と高性能SOFC

纳米孔控制金属载体上新型氧离子导体的纳米薄膜形成及高性能SOFC

基本信息

批准号：
19017015
负责人：
石原達己
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Kyushu 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

イオン伝導におけるナノサイズ効果は、非常に興味ある現象として注目されており、種々のイオン伝導体について検討されている。本研究では混合伝導体におけるナノイオニクス効果を検討するとともに、LaGaO_3系酸化物のナノ薄膜を利用する高出力固体酸化物燃料電池(SOFC)の開発を検討した。Pr_2NiO_4系酸化物は優れた酸素イオン伝導性を有するが、Ptをナノサイズで添加することで、ホール伝導を抑制し、酸素イオン輸率の向上を検討した。その結果、期待したようにPtを1wt%添加した試料ではホールがトラップされ、全伝導度は低下するものの、酸素イオン伝導性は低下しないことがわかった。そこで、Ptナノ粒子の添加は酸素イオン輸率の向上に有効であることが見出された。一方、PLD法によるLaGaO_3系酸化物の薄膜化を検討した。目的とする組成のLaGaO3膜の作成を検討し、ターゲット組成を最適化することで、膜厚4μmの目的組成の薄膜が得られた。作成した薄膜を用いてSOFCを組み立て、発電特性を検討したところ、1.6W/cm^2の出力を700℃で達成することができた。内部抵抗を測定したところ、カソードの内部抵抗が大きいことから、カソードのS_<0.5>Sr_<0.5>CoO_3をPLD法で作成す重ことを行なった。その結果、膜厚が400nmの場合に最も内部抵抗は小さくなり、大きな出力を得ることが可能となった。以上より、PLD法により膜厚を制御したナノ効果を利用するSOFCでは大きな出力の達成が行なえた。

For example, if you are interested in a variety of products, you may be interested in a variety of products. In this paper, the development of high output solid acid fuel cells (SOFC) based on LaGaO_3-based acid thin films was studied. Pr_2NiO_4-based acidizing compounds have excellent conductivity, Pt addition, inhibition, and high conductivity. The results are as follows: 1 wt % of Pt is added to the sample, and the conductivity of the sample is low. For example, the addition of Pt particles can increase the transmission rate of Pt particles. A Study on the Thin Film Formation of LaGaO_3-based Acidic Compounds by Single-phase and PLD Methods The composition of the LaGaO3 film was optimized, and the film thickness was 4μm. For thin film applications, SOFC assembly and transmission characteristics are discussed at 700℃ with a power of 1.6W/cm2. Internal resistance <0.5>measurement, internal resistance measurement, internal resistance measurement <0.5>and PLD method As a result, when the film thickness is 400nm, the internal resistance is small and the output is large. The above mentioned PLD method is used to control the film thickness and achieve the effect of SOFC.