Realization of Gradual Direct Internal Reforming on SOFC Anode by Controlling its Meso/Microstructure

通过控制SOFC阳极细观/微观结构实现逐步直接内部重整

• 批准号: 23360098
• 负责人: IWAI Hiroshi
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360098/
• 关键词: 改質反応; 燃料電池; 多孔質電極; 微構造定量化; 固体酸化物型燃料電池; 固体酸化物形燃料電池

A solid oxide fuel cell (SOFC) is a high efficiency power generator and has recently been commercialized as a residential system. Cost reduction is one of the remaining problems. If the direct-internal reforming (DIR) of hydrocarbon fuel is successfully introduced to SOFC systems, the reformer can be eliminated from the system and the system cost will be lowered. Because of the strong endothermic nature of the reforming reaction, however, the DIR causes a severe temperature gradient in the system that may result in the cracks of the fragile ceramic cells. In this research, we investigated the effects of the microstructure of the SOFC porous anode on the reforming reaction. It was found that the gradual reforming reaction could be achieved by controlling the porous microstructure.

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效发电机，最近已作为住宅系统商业化。降低成本是剩下的问题之一。如果碳氢化合物燃料的直接内部重整（DIR）成功地引入SOFC系统，则可以从系统中取消重整器，并且系统成本将会降低。然而，由于重整反应具有强吸热性质，DIR 会在系统中造成严重的温度梯度，从而可能导致易碎陶瓷电池破裂。在这项研究中，我们研究了SOFC多孔阳极的微观结构对重整反应的影响。研究发现，通过控制多孔微观结构可以实现逐步重整反应。

项目成果

Catalytic partial oxidation of methane on Ni-YSZ cermet anode of SOFC

SOFC Ni-YSZ 金属陶瓷阳极催化甲烷部分氧化

• 发表时间: 2012
• 作者: Koshi Tada;Hiroshi Iwai;Motohiro Saito;Hideo Yoshida
• 通讯作者: Hideo Yoshida

T emperature Distribution Control by Tuning Composition Ratio of Ni-YSZ Anode in Direct Internal Reforming SOFC

直接内重整SOFC中Ni-YSZ阳极成分比例调节温度分布控制

• 发表时间: 2013
• 作者: Hiroshi Iwai;Yuuki Tanaka;Tadamasa Takahashi;Motohiro Saito;Hideo Yoshida
• 通讯作者: Hideo Yoshida

多孔質微構造を考慮した SOFC 燃料極におけるメタン水蒸気改質実験

考虑多孔微结构的SOFC燃料电极甲烷蒸汽重整实验

• 发表时间: 2012
• 作者: 上田将人;岩井 裕;齋藤 元浩;吉田 英生
• 通讯作者: 吉田 英生

SOFC燃料極におけるメタン水蒸気改質

SOFC 燃料电极的甲烷蒸汽重整

• 发表时间: 2013
• 作者: Shikazono;N.;小宮山正治;Akira Miyoshi;岩井裕
• 通讯作者: 岩井裕

壁面担持型触媒における内部拡散を考慮したメタン水蒸気改質の反応速度モデル

考虑壁支撑催化剂内部扩散的甲烷蒸汽重整反应速率模型

• 发表时间: 2013
• 作者: Koresawa;R.;Daitoku;T. and Utaka;Y.;齋藤元浩，小島淳一，岩井裕，吉田英生
• 通讯作者: 齋藤元浩，小島淳一，岩井裕，吉田英生