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代替エネルギー材料
固体酸化物形燃料電池（SOFC）用酸化物 | ||
燃料電池は電気化学的反応により水素と酸素から電気を生成するシステムで、アノードとカソード、電解質から構成されます。固体酸化物形燃料電池（SOFC： Solid Oxide Fuel Cells）では、カソードとアノード電極は多孔性のセラミックス、電極は緻密な酸素イオン導電性セラミックスでできています（図1）。よって1000℃付近の高温での運転が可能となり、また内部改質か可能であるため、燃料に天然ガスやディーゼル燃料を利用できます1。
高温での動作のため、各セル構成部品に非常に高い耐久性が要求されます。したがって、固体酸化物形燃料電池において、低コストで高温耐久性を持つ材料の開発が重要になります2。
図1 固体酸化物形燃料電池の模式図
固体酸化物形燃料電池のアノード、カソード、電解質にご利用いただける材料を表1に示しました。イットリウム安定化ジルコニア（YSZ： Yttria Stabilized Zirconia）やランタンストロンチウムマンガナイト（LSM： Lanthanum Strontium Manganite）、ガドリニウムドープセリア（GDC： Gadolinium doped Ceria）など、多岐にわたる材料をご提供しております。
固体酸化物形燃料電池の基礎とその材料評価手法を弊社季刊誌「材料科学の基礎 No.2 燃料電池の基礎と評価手法」にて、東北大学の雨澤浩史先生、宇根本篤先生、川田達也先生に解説していただきました。ご参考ください。
表1 固体酸化物形燃料電池用材料
| 製品番号 | 製品名 | 備考 |
|---|---|---|
| カソード材料 | ||
| 729183 | Lanthanum nickelate, strontium doped nanopowder | La1.6Sr0.4NiO4 |
| 729175 | Lanthanum nickelate nanopowder | La2NiO4 |
| 704288 | Lanthanum strontium cobalt ferrite, LSCF 6428 | La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 |
| 734632 NEW! |
Lanthanum strontium cobalt ferrite | La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 |
| 734640 NEW! |
Lanthanum strontium cobalt ferrite, powder, <0.5 μm particle size | La0.6Sr0.4FeO3 |
| 704296 | Lanthanum strontium manganite, LSM-20 | (La0.80Sr0.20)MnO3 |
| 704261 | Lanthanum strontium manganite, LSM-35 | (La0.65Sr0.35)MnO3 |
| 704253 | Lanthanum strontium cobalt ferrite composite cathode powder, LSCF/GDC | (Ce0.9Gd0.1)O1.95 : (La0.60Sr0.40)(Co0.20Fe0.80)O3 = 1 : 1 |
| 704245 | Lanthanum strontium manganite composite cathode powder, LSM-20/YSZ | (Y2O3)0.08(ZrO2)0.92 : (La0.80Sr0.20)MnO3 = 1 : 1 |
| 704237 | Lanthanum strontium manganite composite cathode powder, LSM20-GDC10 | (Ce0.9Gd0.1)O1.95 : (La0.80Sr0.20)MnO3 = 1 : 1 |
| 734659 NEW! |
Manganese cobalt oxide, spinel, powder, <0.5 μm particle size | Mn1.5Co1.5O4 |
| アノード材料 | ||
| 704210 | Nickel oxide - Cerium samarium oxide for coatings, NiO/SDC, 99+ % trace metals basis | NiO : (CeO2 - Sm2O3) = 60 : 40 |
| 704229 | Nickel oxide - Yttria-stabilized zirconia (YSZ) for general applications, NiO/YSZ, 99+ % trace metals basis | NiO : (Y2O3 – ZrO2) = 60 : 40 |
| 704202 | Nickel oxide - Yttria-stabilized zirconia (YSZ) for coatings, NiO/YSZ, 99+ % trace metals basis | NiO : (Y2O3 - ZrO2) = 66 : 34 |
| 203882 | Nickel(II) oxide, 99.99% trace metals basis | NiO |
| 電解質 | ||
| 729191 | Cerium oxide, praseodymium doped nanopowder | Ce0.8Pr0.2O2 |
| 572330 | Cerium(IV) oxide-gadolinium doped (GDC) nanopowder | Gd 10 mol % as dopant |
| 734519 NEW! |
Cerium(IV) oxide-gadolinium doped, powder <0.5 μm particle size | Gd 10 mol % as dopant |
| 572357 | Cerium(IV) oxide-gadolinium doped (GDC) nanopowder | Gd 20 mol % as dopant |
| 734667 NEW! |
Cerium(IV) oxide-gadolinium doped, pellets (for sputtering, diam.×L: 2-3 mm×3-5 mm) | Gd 20 mol % as dopant |
| 572365 | Cerium(IV) oxide-samaria doped nanopowder | SmO2 15 mol % as dopant |
| 734675 NEW! |
Cerium(IV) oxide-samarium doped, pellets (for sputtering, diam.×L: 2-3 mm×3-5 mm) | Sm 15 mol % as dopant |
| 734624 NEW! |
Cerium(IV) oxide-samarium doped, powder , <0.5 μm particle size | Sm 20 mol % as dopant |
| 572322 | Zirconium(IV) oxide-yttria stabilized (YSZ) nanopowder | Y2O3 3 % as stabilizer |
| 572349 | Zirconium(IV) oxide-yttria stabilized (YSZ) nanopowder | Y2O3 8 % as stabilizer |
| 464228 | Zirconium(IV) oxide-yttria stabilized (YSZ) submicron powder | Y2O3 8 % as stabilizer, 99.9% trace metals basis (purity excludes ～2% HfO2) |
| 634174 | Cerium(IV)-zirconium(IV) oxide nanopowder, <50 nm particle size (BET), 99.0% trace metals basis | Ce : Zr = 1: 1 (ZrO2 and CeO2 or an intermediate compound) |
| 734683 NEW! |
Zirconium(IV) oxide-yttria stabilized, pellets (for sputtering, diam.×L: 2-3 mm×3-5 mm) | Y2O3 8 % as stabilizer |
References
- High Temperature and Solid Oxide Fuel Cells. Fundamentals, Design and Applications; Singhal, S.C., Kendal, K. Eds.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2003.
- 米国エネルギー省 エネルギー効率・再生可能エネルギー局 The Hydrogen, Fuel Cells & Infrastructure Technologies Program. （新しいウインドウで開きます。）
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