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画期的な電解質材料の開発に成功

-固体酸化物燃料電池の商用化に一歩前進-

燃料電池材料グループ ( グループリーダー エンリコ・トラベルサ主任研究者 )

固体酸化物燃料電池(SOFC)用の2種類の新しい電解質材料が開発された。この材料を電解質に適用することで、中温度域(500-650°C)で作動する固体酸化物燃料電池の実用化が視野に入ってきた。

図1 
左:燃料電池テスト後のBZPYセル断面。 4層が明確に観察される。左より負極層(支持部)、負極層(反応部)(約22μm)、BZPY電解質(約20μm)、正極層(複合材)
右:加湿水素環境の大気燃料電池試験において550°C、600°C、650°Cで測定したBZPY基燃料電池の電流-電圧、及び電力密度曲線


図2
左上:イオン拡散によるBZY電解質膜の生成過程
左下: セル断面の元素マッピング(上部:電解質、下部:基板)。Inは蒸発して観察されず、Yは一様に分布しておりYが基板から電解質層に移動しInサイトを埋めた様子が確認できる
右:異なる方法によって作られたBZY電解質を用いた燃料電池の600℃における性能比較(スピンコーティングのみ800℃)。本研究によるBZY膜セル(右側)は最大電気出力密度を記録した