权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

正方晶ジルコニア固体電解質を用いた高温燃料電池に関する研究

四方氧化锆固体电解质高温燃料电池研究

基本信息

批准号：
63603527
负责人：
山本治
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Mie 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高温固体電解質型燃料電池の電解質としてはもっぱら立方晶型安定化ジルコニアが用いられてきたが、立方晶型は機械的強度に問題があり大面積の薄膜の作成が困難という欠陥がある。近年固体電解質燃料電池として従来のチューブラー型とは異なる平板型がその構造が簡単である点に注目され内外で関心がもたれている。本研究では平板型燃料電池をめざし、その電解質の開発を目的としとくに機械的強度の優れた正方晶型安定化ジルコニアの導電性について検討した。すでに申請者によってZrO_2-M_2O_3(M=Y,Yb Sc)系正方晶ジルコニアが1000℃で6×10^<-2>〜10^<+1> S/cmと正方晶に匹敵する高い導電率を示すことをみいだしたが、本研究ではその安定性とくに1000℃における導電率の変動および室温と1000℃の間で熱サイクルを行ったさいの導電率の変化については検討した。1000℃においては3モル%Y_2O_3-Zr-O_2および3モル%SC_2O_3-ZrO_2系は約2000時間後においても導電率の顕著な低下は認められなかったが、3モル%Yb_2O_3-Zr-O_2系では経時的な導電率の低下が認められた。なお、いずれの系においても1000℃で2000時間以上保っても単斜晶Zro_2は認められなかったが。室温から1000℃の熱サイクルにおいてはサイクル数の増加に従い導電率の低下が認められた。この低下は高抵抗相である単斜晶が粒界に析出したためと考えられた。さらにより機械的強度が優れている3モル%Y_2O_3-ZrO_2系にAl_2O_2を添加したものについての導電性についても検討した結果、AL_2O_3を20重量%添加しても導電率の顕著な低下は認められなく有望な電解質であると考えられた。さらに電解質としての正方晶型安定化ジルコニアと電極としてのLaMnO_3との反応性についても検討した結果、La/Mn比が1.0では1000℃でも反応が認められたが、1.0以下では反応しないことがわかった。

The electrolyte of high temperature solid electrolyte fuel cell is difficult to stabilize in cubic crystal form, and the mechanical strength of cubic crystal form is difficult to manufacture in large area. In recent years, solid electrolyte fuel cells have become more and more popular. In this study, the purpose of electrolyte development and mechanical strength of flat plate fuel cells were investigated, and the conductivity and stability of tetragonal crystals were also investigated. In this study, the stability of ZrO_2-M_2O_3(M=Y,Yb Sc) system with tetragonal crystals ranging from 6×10^<-2>~ 10^<+1> S/cm to tetragonal crystals was investigated. The electrical conductivity of the Yb_2O_3-Zr-O_2 system decreases after about 2000 hours at 1000℃. The electrical conductivity of the Yb_2O_3-Zr-O_2 system decreases after about 2000 hours at 1000 ℃.なお、いずれの系においても1000℃で2000时间以上保っても単斜晶Zro_2は认められなかったが。Room temperature from 1000℃ to 1000℃ to 1000 ℃ to 1000 ℃The low resistance phase is the first phase of crystallization. The mechanical strength is improved by adding Al_2O_2 to the Y_2O_3-ZrO_2 system. The conductivity is decreased by adding Al_2O_3 to the Y_2O_3-ZrO_2 system. The results of the investigation show that the ratio of La/Mn is 1.0 or less than 1000℃.