電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)
報告書データベース 詳細情報
報告書番号
W03039
タイトル(和文)
燃料極支持形SOFCスタックの研究 --高出力密度、1,000℃作動形全セラミックス製3セルスタックの作製--
タイトル(英文)
Research and development on anode-supported type SOFC stack - Preparation and investigation on the electric generation characteristics for 3 cell stacks with high power density in all ceramics under 1,000℃ operation -
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
当所では、燃料極基板に緻密な電解質とインターコネクタを成膜し、電解質膜上に空気極を成膜した燃料極支持形SOFCの開発を実施している。これまでの研究で、燃料極基板上への各膜の成膜方法を開発し、当所が提案する単位セル構造を作製し得るようになった。本研究では、この単位セルと接続部材、ならびに終端部材を用いて2式の3セルスタックを作製し、それらの発電特性を評価した。その結果、いずれのスタックでも、単セル換算値としてセル電圧が0.7 V時に0.5 W/cm2の出力密度が得られた。これによって、当所が開発を進める、1000℃作動、全セラミックス製SOFCの実現への目途を得た。
概要 (英文)
Solid oxide fuel cells (SOFC), operated under high temperature at around 1,000℃, are expected to be a higher efficiency power generation system. CRIEPI (Central Research Institute of Electric Power Industry) proposed our own new conceptual structure of an anode-supported type SOFC in order to solve problems with the electrolyte self-supported type; especially, a high electrical contact resistance and low electrical conductivity of separator. Concerning on the new design for a single cell, a porous substrate, made of an anode material with the press-molding and firing method, is covered by a YSZ electrolyte layer and inter-connector one in ceramics, and then cathode film is adhered onto the electrolyte layer. These layers on the substrate are prepared by using a slurry coating method. We tried to manufacture the single cells and to measure the electrical generation performance of the 3 cell stacks at 1,000℃. On the stacks, 3 cells and 3 current connectors in a porous cathode substrate were alternatively settled upon a gas-manifolding jig; A current collector in the anode substrate with a interconnecting layer were also settled upon the jig, where that was the cathode side end of the 3 cell. Results of the analysis on the performance, the power density showed over 0.5 W/cm2 at 0.7 V/cell. We confirmed that the SOFC in all ceramics by our original structure were able to acheived the excellent power generating characteristics.
報告書年度
2003
発行年月
2004/04
報告者
担当 | 氏名 | 所属 |
---|---|---|
主 |
伊藤 響 |
横須賀研究所エネルギー材料部 |
共 |
安本 憲司 |
横須賀研究所エネルギー材料部 |
共 |
山本 融 |
横須賀研究所エネルギー材料部 |
協 |
武田 保雄 |
三重大学 工学部 |
キーワード
和文 | 英文 |
---|---|
固体酸化物 | solid oxide |
燃料電池 | fuel cell |
燃料極支持形 | anode-supported type |
全セラミックス形 | all ceramics type |
発電特性 | electric generation characteristics |