報告書番号

W99001

タイトル（和文）

支持膜型ＳＯＦＣの開発（その１） -－単セルの試作と発電特性－-

タイトル（英文）

Research and Development on the Electrode supported type Solid Oxide Fuel Cells（Ⅰ）- Trial Production and Investigation on the Electric Generation Performance of the Single Cell -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

従来型(自立膜型)構造のもつ課題解決の一手法として、燃料極材料による多孔質基板上に電解質を成膜した支持型単セルを試作する。更に、低コストな湿式法による製法を確立し、単セル発電性能を測定して自立膜型単セルと比較した。その結果、スラリーコート法によって、厚さ30μm程度のち密な電解質膜が成膜可能であり、スタック試験で使用しているガラス・セラミックス系シール材を用いて発電性能を測定し、両単セルの開回路電圧はともに理論値を示し、支持膜型セルの電解質膜はガスリークのないち密膜であり、シール材の適用も可能であることがわかった。また、従来の自立膜型単セルの性能に対して、同一電流密度でのセル電圧が高く、三倍以上の出力の取り出しが可能であった。 以上より、支持膜型セルは、低コスト製法である湿式法を適用して作製可能であり、当所の独自開発材料も利用でき、従来の自立膜型に比べて、非常に高い出力が得られることがわかった。

概要 （英文）

The electrolyte self-supported type solid oxide fuel cells(SOFC), our previous structure, has been researched and developed about ten years ago. Results of our investigation, basic conceptual structure of the unit cells allowed some thermal cycles without a drop in performance occurring and a stack destruction. However, performance of the unit cells with ceramic separators and/or ceramic current collectors showed low electric generating power because of high electrical contact resistance, low electrical conductivity of separator, especially under fuel atmosphere, and breakage of the cells and the separators. Our original conceptual structure of the electrode supported type SOFC was proposed in order to solve problems with the electrolyte self-supported type. This structure is composed of the cells, which are produced by slurry coating method of an electrolyte, cathode and gas separating layer on the electrode substrate, and the porous substrates made of another electrode material with electrical contact material. The electrical generation performance of the single cells were measured at 1,000℃. The performance showed over three times that of our previous type.

報告者

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