低温作動型固形燃料電池用カーボンナノチューブ強化ナノ結晶セラミックス電解質の開発

用于低温运行固体燃料电池的碳纳米管增强纳米晶陶瓷电解质的开发

• 批准号: 08F08078
• 负责人: 小林 明
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08078/
• 关键词: 固形燃料電池; カーボンナノチューブ; ナノ結晶; セラミックス電解質; セリア; 低温作動; XRD; 固体燃料電池

本研究では、大阪大学独自のガストンネル型プラズマ溶射を用いて、カーボンナノチューブ(CNT)強化セラミックスコンポジットコーティングを作製し、その物性を明らかにするとともに、固体燃料電池(SOFC)用セラミックス電解質としての高機能化を行うことを目的としている。このため、本年度は以下の研究を行った。1.セリアナノ結晶溶射粉末、5%CNT入りセリア溶射粉末、10%CNT入りセリア溶射粉末の3種類をプラズマ溶射し、700-2100μmの膜厚のCNT強化セラミックスコンポジットコーティングを作製した。SEMによる観察の結果、それぞれの皮膜は、溶融部、未溶融部の2相構造をしており、小さなクラックが生じているがジルコニア皮膜と比較して気孔が少ない構造であることが明らかになった。また、比較のためプラズマ放電焼結によりCNT強化ナノ結晶セラミックスコンポジットの作製を行い、より緻密な焼結体を得ている。2.ナノ結晶セリア溶射粉末のXRDの結果では、キュービック相セリアのみ観測されたが、いずれのCNT強化セラミックスコンポジット皮膜においても結晶構造に変化がなく、モノクリニック相、メタステイブル相は生じていなかった。3.カーボンナノチューブ(CNT)セラミックスコンポジット皮膜は、CNTが2相構造皮膜の中に分散して存在しており、機械的強度改善の役割を果たすことが予測できる。4.SOFC電解質としての機能評価を行うため、これらの皮膜の電気抵抗率を測定した結果、温度上昇に対して、導電性が増すことが明らかになった。5.外部供給方式のガストンネルプラズマ溶射装置によるセリアナノ結晶コーティングの作製のための適正溶射条件について検討した。

In this study, both Osaka University and Osaka University are responsible for the use of microwave radiation equipment (CNT) to enhance the performance of the equipment, the physical properties of the equipment, and the performance of the solid fuel cell (SOFC). The following studies will be conducted this year. 1. The crystal powder, the 5%CNT powder, the 10%CNT powder, the CNT film thickness of 700-2100 μ m, the temperature dependence of temperature, temperature and temperature were measured. The results of SEM test showed that the skin membrane, the melting part, the undissolved part and the undissolved part were made in two phases, and the skin film was less than the hole. In this paper, we compare the results of the CNT enhancement test, the results of the test results, the results of the test results, the results of the test, and the results of the test. two。 The results showed that the powder powder was dissolved and sprayed, the XRD results showed that the powder powder was sprayed, the phase of the powder was sprayed, the phase of the powder, the powder 3. The mechanical strength of the machine is improved, and the strength of the machine is improved. The strength of the machine is improved. The results of the measurement of the impedance rate of the film, the temperature, the temperature and the electrical properties of the 4.SOFC were analyzed and analyzed. 5. The external supply mode does not affect the radiation equipment, the equipment.

项目成果

Development of Nanocrystalline YSZ Electrolyte for SOFC

SOFC用纳米晶YSZ电解质的研制

• 发表时间: 2009
• 作者: Yao Chen;A.Kobayashi
• 通讯作者: A.Kobayashi