金属支持型 固体酸化物燃料電池(MS-SOFC)Prototype

固体酸化物燃料電池SOFC(エスオーエフシー)の動作原理

  • 空気極・電解質・燃料極の3層構成
  • 空気極に供給された酸素ガスが電子を受け取り酸化物イオンに変化
  • 電解質はガスを通さず酸化物イオンのみを燃料極へ通す
  • 燃料極で酸化物イオンと水素ガスが反応し、水が生成され電子を放出
  • 放出された電子が外部回路を移動し電流が流れる

強みと特徴

シンプルなスタック設計

  • 急速昇降温に対応可能、常時運転の必要なし
  • 金属材料で支持することで機械的な特性は大幅に改善
  • 低コスト化への期待
アノード支持型はセラミックス支持体、アノード、電解質とカソードで構成されている。金属支持型は金属支持体、アノード、電解質とカソードで構成されている。

電解質4μmの薄層化

  • 600℃~750℃の中温領域で0.7W/cm²以上の高い発電特性を実現
  • MLCCの薄層化技術で電解質4μmまで薄層化
セル断面模式図 Cell Voltage (V)・Current Density (A/cm²)・Power Density (W/cm²)のグラフ

□100mmサイズまで対応

電解質クラックが少なく、ガスリークによる損失は1.1%以内

  • OCV: Open Circuit Voltage
600℃ 650℃ 700℃ 750℃
理論OCV(V) 1.163 1.156 1.149 1.142
実測OCV(V) 1.154 1.146 1.139 1.13
損失 0.70% 1.90% 1.90% 1.10%

優れたハンドリング性

金属支持型セルの優れたハンドリング性を活用して、低コストのスタック設計に期待

第二世代アノード支持型

(左)発電治具組立時割れ(右)発電業過地割れ

第三世代金属支持型(MS-SOFC)

柔軟性がありラフに組み立てても割れない。評価中に割れたことがない。

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