薄膜固体電解質燃料電池の開発

薄膜固体电解质燃料电池的开发

基本信息

批准号：
04203213
负责人：
山崎陽太郎
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04203213/
关键词：
SOFC ジルコニア薄膜極薄型セル応力緩和機能襞付きYSZ膜

项目摘要

1.研究目的本研究は安定化ジルコニア(YSZ)の薄膜化を中心課題とし,より高機能かつ高性能な固体電解質燃料電池(SOFC)の開発を最終目的としている。本年度は,極薄型セル面積の大型化にともなう熱応力の問題およびセル積層化技術に関する基礎的知見を得るため,従来からの研究成果を基に下記の項目について実験を行った。2.研究成果と概要 1,応力緩和機能を有するジルコニア薄膜の作製波形あるいは特定の襞形状に加工したニッケル箔上に電子ビーム蒸着法によりYSZを堆積し,後に下地の箔を溶解除去することにより,伸縮性を有する,襞付き電解質膜を作ることを考察し,これに成功した。襞付きYSZ膜の引っ張り強度試験を行った結果,襞付き極薄型セルができればセパレータとなる金属材料と十分応力の緩和が可能な状態で積層できることが分かった。2,平板型セル用の空気極の作製と集電法の開発空気極からの集電効率の向上を図るため,集電体材料の検討,集電方法の開発を行った。集電材料にはニッケル-クロム合金線に,線表面の電気伝導性を良好に保つためランタンコバルタイト粉末を焼き付けた複合材料を開発し用いた。この集電線を空気極に埋め込み同時にYSZ基板上に焼き付ける新しい方法を開発した。3,平板型セルのスタック時におけるガスシールに関する検討セルとセパレータのシール部には耐熱性のセメントを用いガスもれを防いでいる。しかしセルと合金の熱膨張の差から,電池を破壊する恐れがある。そこでガスシール部を接着することなく,セルとセパレータの接触面が,ある程度スリップ可能な状態に保ちつつ機械的に圧力を加え締め付けることにより密着させ,接触面におけるガスシール特性の評価を行った。

1。研究目标该研究重点是变薄的稳定氧化锆（YSZ），其最终目标是开发更具功能和高性能的固体固体电解质燃料电池（SOFC）。今年，由于超薄细胞区域和细胞堆叠技术的大小增加，我们基于常规研究结果进行了以下项目进行实验，因此，为了获得有关热应力问题的基本知识。 2。研究结果和概述1。用压力放松的氧化锆薄膜制造，我们通过将YSZ沉积在镍箔上，通过将YSZ沉积到溶解或特定的折叠形状上，通过通过电子束沉积蒸发YSZ来创建弹性的，折叠的电解质膜，然后通过电子束沉积蒸发YSZ，然后将其溶解和拆除，并成功地完成了层次，并成功地完成了YSZ。在对褶皱的YSZ膜进行拉伸强度测试后，发现如果形成了褶皱的超薄细胞，则可以在可以放松足够应力的状态下堆叠用作分离器的金属材料。 2。用于平板细胞的阴极制造和开发当前收集方法，以提高阴极的当前收集效率，我们研究了当前的收集物材料并开发了当前的收集方法。作为当前的收集材料，烘烤灯笼钴矿粉开发并使用了复合材料，并将其用于镍 - 铬合金线，以维持电线表面的良好电导率。已经开发了一种将电流收集器线嵌入空气电极并同时将其燃烧到YSZ基板上的新方法。 3。堆叠平板细胞时的燃气密封件，用于电池和分离器的密封部分，以防止气体泄漏。但是，细胞和合金之间的热膨胀差异可能导致电池分解。因此，在没有气体密封部分的粘附的情况下，将单元和分离器之间的接触表面保持在一定程度上，并通过机械施加压力和拧紧来使接触表面的气体密封特性接触。