日本細川Micron公司的研發(fā)子公司細川粉體技術研究所(總部:大阪府枚方市),現(xiàn)已開發(fā)出Ni-SDC類新型燃料極,,可在600℃以下的低溫條件下正常工作,。該公司目前主要進行固體氧化物燃料電池(SOFC)電極材料方面的研發(fā)工作,。
SOFC具有一個特征,,就是運行溫度通常高達800~1000℃,。過去存在著多個急待解決的課題,,比如,,起動時間長,大約需要一天時間,;結(jié)構(gòu)元件和材料在高溫下會發(fā)生老化,;使用的是高價陶瓷材料等,。
此次的成果將SOFC的運行溫度大幅降低至600℃以下,,不僅可縮短起動時間,還能提高可靠性,。另外,,還可擴大使用材料的選擇范圍,,可使用低價金屬材料將有助于降低成本。
納米粒子專業(yè)研究機構(gòu)細川粉體技術研究所過去一直在開發(fā)自主的機械化學結(jié)合(MCB)技術等,。對于燃料電池開發(fā),,自成立之初就將目標鎖定到了頗具前途的SOFC領域上,專心致力于提高SOFC性能的研究,。2003年2月,,運用MCB技術,完成了對燃料極等納米粒子分散結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,,從而實現(xiàn)了700℃的低溫運行特性,。
此次,在電極材料中使用了活性與導電性均比氧化釔穩(wěn)定氧鋯(YSZ)類材料高的SDC(釤摻雜的氧化鈰)類材料,,并通過運用MCB技術,,成功地完成了對Ni-SDC類燃料極的高級結(jié)構(gòu)控制。以Ni-SDC類燃料極為底板的SDC薄膜電解質(zhì)的支承膜型單元在600℃下工作時,,與過去的高性能標準單元(Ni-YSZ類燃料極/YSZ/LSCF)在700℃下工作時相比,,維持了同樣的發(fā)電性能。
通常情況下,,在對構(gòu)成電極的粒子進行微細化時,,分散粒子的過程極為困難,而且在制作電極時還會產(chǎn)生鎳(NiO)粒子生長的問題,。通過運用該公司自主的納米粒子技術,,解決了作為電極構(gòu)成材料的NiO粒子與SDC粒子的納米級微細化與高分散化的二極背反問題。與此同時,,通過對多孔結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化控制,,成功地實現(xiàn)了對Ni-SDC燃料極的高級結(jié)構(gòu)控制。由此,,不使提高了電極反應活性,,同時還提高了低溫條件下的電極性能。
此次成果有一部分是在日本NEDO(新能源與產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(gòu))于本年度開始的“陶瓷反應器開發(fā)項目”中實現(xiàn)的,。該項目以日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所的中部中心為主導,,是一個由多家陶瓷廠商參加的項目(2005年~2009年),其目的是實現(xiàn)汽車輔助電源(APU)和小型及便攜電源等新一代SOFC,。此次成果有一部分將在1月25日~27日于東京BigSight國際會展中心舉辦的“FC-EXPO 2006”展會上發(fā)表,。
SOFC具有一個特征,,就是運行溫度通常高達800~1000℃,。過去存在著多個急待解決的課題,,比如,,起動時間長,大約需要一天時間,;結(jié)構(gòu)元件和材料在高溫下會發(fā)生老化,;使用的是高價陶瓷材料等,。
此次的成果將SOFC的運行溫度大幅降低至600℃以下,,不僅可縮短起動時間,還能提高可靠性,。另外,,還可擴大使用材料的選擇范圍,,可使用低價金屬材料將有助于降低成本。
納米粒子專業(yè)研究機構(gòu)細川粉體技術研究所過去一直在開發(fā)自主的機械化學結(jié)合(MCB)技術等,。對于燃料電池開發(fā),,自成立之初就將目標鎖定到了頗具前途的SOFC領域上,專心致力于提高SOFC性能的研究,。2003年2月,,運用MCB技術,完成了對燃料極等納米粒子分散結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,,從而實現(xiàn)了700℃的低溫運行特性,。
此次,在電極材料中使用了活性與導電性均比氧化釔穩(wěn)定氧鋯(YSZ)類材料高的SDC(釤摻雜的氧化鈰)類材料,,并通過運用MCB技術,,成功地完成了對Ni-SDC類燃料極的高級結(jié)構(gòu)控制。以Ni-SDC類燃料極為底板的SDC薄膜電解質(zhì)的支承膜型單元在600℃下工作時,,與過去的高性能標準單元(Ni-YSZ類燃料極/YSZ/LSCF)在700℃下工作時相比,,維持了同樣的發(fā)電性能。
通常情況下,,在對構(gòu)成電極的粒子進行微細化時,,分散粒子的過程極為困難,而且在制作電極時還會產(chǎn)生鎳(NiO)粒子生長的問題,。通過運用該公司自主的納米粒子技術,,解決了作為電極構(gòu)成材料的NiO粒子與SDC粒子的納米級微細化與高分散化的二極背反問題。與此同時,,通過對多孔結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化控制,,成功地實現(xiàn)了對Ni-SDC燃料極的高級結(jié)構(gòu)控制。由此,,不使提高了電極反應活性,,同時還提高了低溫條件下的電極性能。
此次成果有一部分是在日本NEDO(新能源與產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(gòu))于本年度開始的“陶瓷反應器開發(fā)項目”中實現(xiàn)的,。該項目以日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所的中部中心為主導,,是一個由多家陶瓷廠商參加的項目(2005年~2009年),其目的是實現(xiàn)汽車輔助電源(APU)和小型及便攜電源等新一代SOFC,。此次成果有一部分將在1月25日~27日于東京BigSight國際會展中心舉辦的“FC-EXPO 2006”展會上發(fā)表,。