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電子―プロトン混合パーコレーション伝導体の創製と電極触媒能

电子-质子混合渗流导体的制备及电催化能力

基本信息

批准号：
22686062
负责人：
青木芳尚
金额：
$ 13.4万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

Brφnsted酸性電子-プロトン混合伝導体(EPmix)薄膜を創出するのための検討課題は以下の2点である。第一に高い酸性度と混合伝導率をもつEPmix複合酸化物薄膜の合成方法を最適化すること。第二に高いシート伝導度と垂直水素透過速度を同時に満たす、混合パーコレーション伝導体の設計方法を確立することである。本研究ではNb-P-Co混合アルコキシド溶液を用いた多層スピンキャスト法により、400℃ドライ雰囲気下で高い垂直混合伝導率を示すNb_<1.2>Co_<1.4>P_2O_x-アモルファス複合酸化物薄膜を合成することに成功した。この薄膜(100nmd)は明らかな水素透過能を示し、水素輸送に関する活性化エネルギーは約0.4eVと比較的小さな値を示した。また400℃における水素透過率は約10^<-7>molm^<-2>Pa^<-0.5>オーダーであり、これは燃料電池において2.0Acm^2の電流密度を生成するのに十分な値である。水素透過Pd合金をアノード基板、アモルファスZrP_<2.6>O_x薄膜(130nmd)を電解質膜、およNb_<1.2>Co_<1.4>P_2O_x-EPmix薄膜(200nmd)をカソードに用いた薄膜燃料電池を作製し、出力特性を調べた。薄膜燃料電池は350℃において理論値に匹敵する開回路電圧1.05V、最高出力2mWcm^<-2>を示した。セル抵抗の主な原因はアノードにおける分極であることが分かった。来年以降は、電極界面における分極抵抗低減とセル発電効率のさらなる向上を目指し研究を進める予定である。

Br φ nsted Acid Electron-Thermal Hybrid fuel Cell (EPmix) thin film is used to generate the following 2 o'clock temperature at the end of the project. The first "high acidity" mixing rate "EPmix complex acidified thin film" synthesis method is the most efficient. In the second high temperature temperature, the vertical water content passes through the speed at the same time the temperature is measured, and the design method is used to make sure that the temperature is affected. In this study, the synthesis of complex acidified thin films was carried out successfully by using the method of high vertical mixing of NB _ & lt;1.2>Co_<1.4>P_2O_x- under the temperature of 400 ℃ and the temperature of 400 ℃. The results showed that NB _ & lt;1.2>Co_<1.4>P_2O_x- films were synthesized successfully. The thin film (100nmd) is sensitive to water and water. The effect of water on the activity of the film is much higher than that of the 0.4eV. The water permeation rate at 400 ℃ is about 10 ^ & lt;-7> Molm ^ & lt;-2> Pa ^ & lt;-0.5> fuel cell temperature is very high, and the current density of fuel cell is 2.0Acm. The water passes through the Pd alloy alloy substrate, the alloy alloy ZrP _ & lt;2.6>O_x film (130nmd), the NB _ & lt;1.2>Co_<1.4>P_2O_x-EPmix film (200nmd), the thin film fuel cell, and the output characteristic. Thin film fuel cell temperature 350 ℃ temperature temperature test theory the operating circuit of the thin film fuel cell is 1.05V and the maximum output is 2mWcm ^ & lt;-2>. The main reason for the resistance is that there is a division between the two sides. In the coming year, the decline and cathode interface will be very resistant to low-level electricity generation, low-voltage power supply, low-voltage power supply, low-voltage electricity, low-temperature electricity, low-temperature electricity