報告書番号

W97030

タイトル（和文）

ＳＯＦＣ用燃料極の高性能化に関する研究電極焼き付け工程の低温化

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF SOFC ANODE MATER IALS WITH HIGH PERFORMANCE -A L OWERING OF FIRING TEMPERATURE O F ANODE ONTO YSZ ELECTROLYTE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

焼き付け工程の低温化と電解質／燃料極間の密着性の改善を図るためＴｉＯ２を固溶させたイットリア安定化ジルコニアを用いた燃料極を作成した。その結果，（１）ＴｉＯ２成分はＮｉＯ－ＹＳＺのち密化を促進させるため，電解質粒子／電解質粒子間，燃料極／電解質間の密着性を高めることができ，焼き付け工程の低温化が可能となった。（２）熱膨張係数は従来のものと比較して同等であった。（３）若干の導電率低下は起こるものの，電極特性に関しては従来のものと同等以上であった。この原因は，１）燃料極／電解質間の密着性の向上による酸素イオン拡散の促進，２）電解質中へのＮｉＯ固溶量増加による有効電極面積の増加によるものと考えられる。

概要 （英文）

THE CHARACTERISTICS OF NI-TIO2 DOPED 8 MOL% Y2O3 STABILIZED Z RO2 CERMET AS ANODE MATERIALS I N HIGH TEMPERATURE SOLID OXIDE FUEL CELLS (SOFC) HAVE BEEN DIS CUSSED. THE SOLUBILITY LIMIT OF TIO2 IN YSZ WAS 8 MOL% AFTER B EING FIRED AT 1600 DEGREE FOR 7 2 H IN AIR. ADDITION OF TIO2 EN HANCES THE SINTERING OF THE YSZ AND THE NIO-YSZ COMPOSITES. WH EN TIO2 DOPED YSZ (TI-YSZ) WAS COMPARED WITH A NON-TI DOPED SA MPLE, IT SHOWED A HIGHER LINEAR THERMAL EXPANSION COEFFICIENT IN AIR. BUT, THE REVERSE WAS OB SERVED IN THE H2 ATMOSPHERE. OX YGEN DEFECT OF TI-YSZ IN AN H2 ATMOSPHERE IS FORMED BY THE CHA RGE COMPENSATION OF TI4+ TO TI3 + AND THE DEFECT VALUE IN 8 MOL % TI-YSZ WAS LESS THAN 0.5 MOL% AT 1000 DEGREE. THE ELECTRICAL CONDUCTIVITIES OF TI-YSZ DECRE ASED WITH INCREASED TIO2 CONTEN T: TI-YSZ WAS AN OXIDE-ION COND UCTOR IN AIR AND A MIXED CONDUC TOR IN THE H2 ATMOSPHERE. AFTER BEING FIREDAT 1400 DEGREE IN AIR, THE ANODIC PORLARIZATION O F NI-TI-YSZ DECREASED FROM 90 M V TO 60 MV AT 300 MA/CM2 IN THE H2 ATMOSPHERE. ALTHOUGH THERE STILL REMAINS SOME PROBLEMS TO BE CLARIFIED, NI-TI-YSZ CERMET WOULD BE ONE OF THE PROMISING C ANDIDATES FOR SOFC ANODES.

報告者

キーワード