報告書番号

W02008

タイトル（和文）

電極支持形SOFCスタックの研究 -インターコネクタ成膜法の開発と単位セルの発電特性-

タイトル（英文）

Research on Electrode Support Type SOFC Stack－A Formation Method of Interconnect and Power Generation Characteristics of SOFC with Interconnect－

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

SOFCスタック開発には燃料極とインターコネクタの接触が重要な課題であるため、燃料極基板上にインターコネクタを成膜したセルを作製することを試みた。インターコネクタから燃料極へCaが流出することが最大の問題になるため、インターコネクタと燃料極の間に中間層を成膜した。基板上への成膜はスラリーコート法を用いた。得られたセルの分析結果より、Caの流出のない緻密なインターコネクタが得られた。そして発電試験より、1273Kで約1W/cm2の出力密度が得られた。燃料極反応、電解質、インターコネクタの抵抗はセル全体から比較して小さかったが、空気極反応の抵抗が他の抵抗に比べ大きかった。しかし空気極性能向上のためには、電極反応メカニズムを解明する必要がある。そこで空気極反応の速度式を得ることを試みた。得られた電流電圧曲線に良く一致する速度式が得られ、その速度定数は組成に対して固有の関係式があることを見出した。

概要 （英文）

Because the contact between anode and interconnect is very important for SOFC stack, we tried fabricating the anode supported interconnect for electrolyte membrane SOFC. Migration of Ca from (La,Ca)CrO3 interconnect to YSZ of Ni-YSZ anode was one of the big problems in the co-firing cell fabricating process because it prohibits the sintering of the interconnect. So, we fabricated the SOFC cell with an interlayer between anode and interconnect. The cell were prepared with a slurry-coating technique starting from YSZ, (La,Ca)CrO3, and a interlayer material. The cell gave successful results for its dense interconnect protected from Ca migration. It showed a power density of about 1 W/cm2 at 1273 K. The anode reaction, electrolyte, and interconnect resistances of the cell were small, however cathode reaction resistance was big. In order to increase cathode reactivity, we must clear the mechanism of electrode reaction. So, we try determining the rate equation for the reaction at the air electrode of the type O2 (g)/porous La1-xAxMnO3+ (A = Sr, Ca)/YSZ. The steady-state current was found to obey the rate equation, which had a peculiar rate constant depending on composition.

報告者

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