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R-4
2019

LSCF/YSZ界面に形成される反応形成相由来の抵抗評価




課題
固体酸化物形燃料電池(SOFC)の特性には電極・電解質の材料特性のみならず、電極/電解質界面で形成される高抵抗相も大きく影響
電極/電解質界面由来の抵抗成分の定量評価が必要

解決手段
・棒状の2本の電解質を、電極材料を介して接合した試料を準備
・種々の端子間距離で交流インピーダンス測定

成果・優位性
端子間距離に依存する抵抗成分と端子間距離に依存しない抵抗成分として、
電極/電解質界面由来の抵抗成分を分離測定可能
同一試料で評価可能なため、試料間のバラツキを避けることが可能
LSCF/YSZ界面ではSrZrO3が形成されており、時定数を有する大きな界面由来抵抗が発生


実験方法: 電解質材料: ZrO2-8mol%Y2O3 (YSZ)
電極材料: (La0.6Sr0.4)(Co0.2Fe0.8)O3-x (LSCF)
測定用試料
電極/電解質界面の
SEM/EDX分析
種々の端子間距離で行った
交流インピーダンス測定結果
各抵抗成分の端子間距離依存性



期待される市場・応用
・既存セルの界面由来抵抗成分評価
・新規電極材料あるいは電解質材料の材料適合性評価

謝辞 本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)からの委託業務「水素利用等先導研究開発事業/水電解技術高度化のための基盤技術研究開発/高温水蒸気電解技術の研究開発」(平成30年度〜)で実施したものである。


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