九大など、固体電解質を用いたデバイスの作動温度域の低温化に成功

発表日:2018.11.07

九州大学と三井金属鉱業(株)は、固体電解質を用いたデバイスの作動温度域の低温化を実現したと発表した。「固体電解質」は両側の物質に濃度差をつけることで起電力を発生する機能を有しており、固体酸化物燃料電池(SOFC)などに応用されている。現在、酸化物イオン伝導性であるイットリア安定化ジルコニアと白金電極材料を組み合わせた固体電解質型デバイスが主流化しつつあるが、低コスト化・高効率化等が求められており、作動温度域の低温化などが技術的課題となっている。今回、両者が独自に開発した配向性アパタイト型固体電解質の特長(酸化物イオン伝導率の高さ)を活かし、酸素活性と混合伝導性の高いペロブスカイト型構造の酸化物電極材料の設計技術と界面形成技術と融合することで、1)新たなデバイスを作製し、温度条件と電流値の変化を評価したところ、2)200 ℃低い温度領域で既存デバイスと同等の電気特性を得られること、3)600℃の条件下で高い電流値(直流0.5 V印加、161 mA/cm2)を示すといった特長を有すること等が確認できたという。

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