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
W93001
タイトル(和文)
共焼結法によるSOFC単セル製造法-(1)ジルコニア電解質の焼結機構の解明と焼結制御法-
タイトル(英文)
SOFC PRODUCTION BY CO-FIRING TECHNIQUE -(1)CLARIFYING SINTERING MECHANISM FOR ZIRCONIA AND DEVELOPING SINTERING CONTROL TECHNIQUES-
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
高性能単セルを製造するには,空気極,電解質,燃料極のセル部材を同時に焼結させる方法(共焼結法)を確立することが不可欠である。そのためには,ドクターブレード法に適した粗い粉末を用いて,電極性能が低下しない低温条件でジルコニア電解質をち密に製造することが必要である。本報告書では,低温でち密に焼結させるためにアルミナを添加した8モル%イットリア安定化ジルコニアの焼結特性および電気特性を報告する。
概要 (英文)
IN SELF-SUPPORTED PLANAR SOLID OXIDE FUEL CELLS (SOFCS),FIRST THE ELECTROLYTE IS PRODUCED BY TAPE CASTING AND THE ELECTRODES ARE PAINTED ON THE SINTERED ELECTROLYTE BY SCREEN PRINTING. THE ELECTRODES CANNOT BE THICK BECAUSE ELECTROLYTE DESTRUCTION IS CAUSEDBY THE DIFFERENCE BETWEEN THE THERMAL SHRINKAGE OF THE ELECTRODE AND THE THERMAL EXPANSION OF THE ELECTROLYTE AT THE ELECTRODE-BACKING PROCESS. THEREFORE,A SIGNIFICANT PROBLEM IS IMPOSED BY THE INEFFICIENT COLLECTION IN EACH SINGLE CELL WITH VERY THIN ELECTRODES. THE PROBLEM COULD BE SOLVED BY DEVELOPING A CELL WITH THICK ELECTRODES. A CO-FIRING TECHNIQUE IS THE MOST PROMISING CANDIDATE FOR PRODUCING CELLS WITH THICK ELECTRODES. THE METHOD REQUIRES HEAT TREATMENT AT HIGH TEMPERATURES (>1400 DEGREE) TO DENSITY THE YTTRIA-STABILIZED ZIRCONIA ELECTROLYTE (YSZ). HOWEVER,SUCH HIGH-TEMPERATURE TREATMENT DEGRADES THE LANTHANUM MANGANITE AIR ELECTRODE. THEREFORE,LOW-TEMPERATURE SINTERING OF ELECTROLYTE WITHOUT LOSING THE CONDUCTIVITY AND ELECTRODE PERFORMANCE ARE IMPORTANT IN CO-FIRING TECHNIQUES FOR MAKING PLANAR SOFCS. THIS PAPER INVESTIGATES THE SINTERING BEHAVIOR AND THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF HIGH-PURITY YSZWITH A SMALL AMOUNT OF AL2O3,AND DISCUSSES THE EFFECT OF TRACE IMPURITIES.
報告書年度
1993
発行年月
1993/07/01
報告者
担当 | 氏名 | 所属 |
---|---|---|
主 |
森 昌史 |
横須賀研究所エネルギー部燃料電池研究室 |
共 |
伊藤 響 |
横須賀研究所エネルギー部燃料電池研究室 |
共 |
阿部 俊夫 |
横須賀研究所エネルギー部燃料電池研究室 |
キーワード
和文 | 英文 |
---|---|
SOFC | SOFC |
ジルコニア | ZIRCONIA |
共焼結 | CO-FIRING TECHNIQUE |
焼結特性 | SINTERABILITY |
電気特性 | ELECTRICAL PROPERTY |