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小型固体電解質型燃料電池開発のための新素材の開発

エンリコ・トラベルサ ( 主任研究者 )
ダニエレ・ペルゴルーシ ( MANA研究者 )
エミリアナ・ファブッリ ( MANA研究者 )

結晶粒界のないイットリウム添加ジルコン酸バリウム(BaZr0.8Y0.2O3-δ、BZY)薄膜が開発された。この薄膜は350℃におけるプロトン伝導率として、これまでに報告されている酸化物材料の中では、最も高い伝導率を達成した。さらに、得られた伝導率は、同温度領域にて安定な酸素イオン伝導体がもつ最高性能の伝導率と比べ極めて大きい。

湿質環境下において得られたBZY薄膜とBZY焼結ペレット(文献値)のプロトン伝導率:文献値はFabbri E., Pergolesi D., Traversa E., Chemical Society Reviews, 2010,DOI:10.1039/b902343gより引用



図 2: (100)配向MgO基板上のBZY薄膜のFE-SEM断面写真(左図)及び中間温度領域でのMgO基板上に成長したBZY薄膜の電気伝導率(右図):BZY焼結ペレット及びBaCe0.8Y0.2O3-δ(BCY)、最高性能を有する酸素イオン伝導体のLa0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3 (LSGM)、Ce0.8Gd0.2O1.9-δ (GDC)




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