報告書番号

W03030

タイトル（和文）

燃料電池への金属/酸化物複合膜型電解質の適用性 -中温域固体酸化物形燃料電池(SOFC)への応用-

タイトル（英文）

Applicability of Metal/Oxide Composite Membrane as an Electrolyte to Fuel Cells -Application to Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) in a middle temperature region-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

AECeO3系酸化物(AE=BaまたはSr)のCO2に対する脆弱性を克服するために、水素透過膜である金属PdとAECeO3系酸化物との金属/酸化物複合膜型電解質(Pd/AECeO3)を考案した。新規作成したPd/SeCeO3複合膜は、電気化学的水素透過実験において電流効率=１の純粋なプロトン導電性を維持し、かつCO2雰囲気下における曝露試験においてCO2との反応性がほとんどないことを確認した。そこで、Pd/SrCeO3電解質膜をCO2を含む燃料を用いた燃料電池に適用したところ、安定した発電性能を長時間維持することを確認した。一方、性能面および材料コスト面から燃料電池として成立する金属/酸化物複合膜型電解質の膜厚は、SrCeO3系酸化物より高いプロトン導電率を示すBaCeO3系酸化物を適用することで、BaCeO3膜が20μm、Pd膜が0.1μmまで薄くする必要があることが判明した。

概要 （英文）

In order to reduce the reactivity with CO2 of AECeO3(AE=Ba or Sr), it was proposed that the metal/oxide composite membrane type electrolyte (Pd/AECeO3) of metal Pd, which is hydrogen permeable membrane, and AECeO3. The new Pd/SrCeO3 composite membrane maintained the pure proton conductivity of current efficiency equal to 1 in an electrochemical hydrogen permeable experiment, and hardly reacted with CO2 in the exposure examination under CO2 atmosphere. Then, when the Pd/SrCeO3 electrolyte was applied to the fuel cell using the fuel containing CO2, it was confirmed generating the stable power for a long time. On the other hand, in order to materialize about the same present performance and present raw-material cost as SOFC, it was clear that it is necessary to composite BaCeO3 with the higher protonic conductivity instead of SrCeO3 of a Pd/SrCeO3 membrane, and to make BaCeO3 thin to 20μm and Pd thin to 0.1μm.

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