日本總研開發新款空氣電極,實現世界最高等級之SOFC發電性能

 

刊登日期:2021/7/23
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日本產業技術總合研究所(AIST)發表開發了一項經過奈米構造控制之固態氧化物燃料電池(SOFC)用空氣電極,係將自我組織化奈米複合空氣電極、奈米柱狀多孔質集電層等予以複合,進而成功地提升了空氣電極的性能。利用新空氣電極試作出SOFC單電池後,確認輸出功率密度在700℃時達到4.5W/cm2以上,實現世界最高等級的水準。今後產總研將與企業共同展開量產化的適合性評估,期達到早期實用化之目標。

燃料極支撐體型SOFC單電池從外側分別由燃料極支撐體、燃料極機能層、電解質、空氣電極、多孔質集電層所構成,此次產總研則是開發了自我組織化奈米複合空氣電極、奈米柱狀多孔質集電層等多項新材料,進而實現了高發電性能。

SOFC空氣電極一般使用單一的鑭鍶鈷鐵複合氧化物(LSCF)等材料,新開發的空氣電極則是將LSCF與做為氧化物離子傳導體的氧化釓摻雜氧化鈰(Gadolinia-doped Ceria;GDC)2種材料進行了奈米尺寸的規律配置,製作出擁有新構造的奈米複合空氣電極。而奈米複合空氣電極與奈米柱狀多孔質集電層的組合促使空氣電極性能大幅提升,並成功地達到空氣電極反應電阻率0.01 Ω/cm2,且為世界最小的水準。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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