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アパタイト型ランタンシリケートの溶射膜を用いた新しい固体酸化物形燃料電池

背景


固体酸化物形燃料電池(SOFC)はクリーンで高効率な分散電源として研究が進められています。当センターでは新規イオン伝導体(アパタイト型ランタンシリケート)を用いたSOFCを開発しています。このたび、ランタンシリケートの溶射膜を電解質とした電極支持型SOFCの作製に成功しましたので報告します。

成果


1)新たに開発した酸化ニッケル-ランタンシリケート複合負極を基板としてプラズマ溶射法で約100μmのランタンシリケート膜を形成し、さらに正極材をスクリーン印刷してSOFCを作製しました。
2)溶射膜は1000°Cでの熱処理により完全に結晶化し、電解質(酸化物イオン伝導体)として機能することがわかりました。
3)発電出力は運転温度800°Cで150 mW/cm2と実用化可能なレベルです。また600°C付近の中温域での出力が比較的高いことも特徴です。
2011アパタイト型 吉岡

研究者からのコメント


焼成温度が高く焼結体の作製が困難なランタンシリケートを緻密な溶射膜として利用する点がポイントです。薄膜のため出力が向上します。また溶射法なので大面積化も可能です。製品化を目指した共同研究を企業と目指しています。
アパタイト型ランタンシリケートの溶射膜を用いた新しい固体酸化物形燃料電池
  ~中温域での高出力化、大面積化に対応できるSOFC~
応用分野中温度域(500~600℃付近)で動作する中温作動型燃料電池
研究体制兵庫県立大学、地域の企業と共同
担当部所環境・バイオ部
担当者吉岡秀樹
特許取得・成果発表特開2011-165424「固体酸化物形燃料電池用セル及びその製造方法」、H.Yoshioka et al., Solid State Ionics, 181, 1707 (2010)
TEL078-731-4195
キーワード固体酸化物形燃料電池(SOFC)、酸化物イオン伝導体、アパタイト型ランタンシリケート、溶射膜