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環境・エネルギー


・環境調和材料
 環境に対して低負荷の材料合成プロセス、環境浄化材料、環境にやさしい材料などを中心に、研究開発を行っております。従来にないユニークなプロセス技術を駆使し、高度、高次の材料特性制御を可能としております。

・燃料電池材料
 高効率でクリーンな発電システムとして期待される固体酸化物形燃料電池(SOFC)と溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)の構成材料の研究開発を行っています。特に電極材料に関しては、複合微粒子を適用し新しい高性能電極をいくつか開発し、燃料電池の実用化に貢献しています。
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天然高分子を利用した成形技術の開発
イメージ タイルは美しく耐久性に優れた建材であるにもかかわらず、「重い」「切りにくい」ためにあまり使われていません。この課題を克服するために、天然高分子を利用した多孔体成形技術を提案し、「空気と水と廃棄物」を原料に用いた安価なタイルの製造技術を開発しました
研究成果
天然高分子を用いたその場固化成形技術の開発
観ることから始まるプロセスの解明とプロセス開発
イメージ スラリー・成形体・焼結体の内部構造を光学顕微鏡等で透過観察することにより、プロセス途中段階に及ぼす各プロセス条件の解析や焼結体特性に及ぼすプロセスの解明を行うとともに、これらの解析ツールを用いてプロセス開発を行うことが可能です

固体酸化物形燃料電池(SOFC)−燃料極材料−
イメージ 電極用原料に複合微粒子を適用し、電極ミクロ構造を高次に制御し、その性能と信頼性の向上を達成しています
研究成果
被覆型複合微粒子による低温作動SOFC燃料極 NEW
燃料極用複合微粒子のキャラクタリゼーション NEW
主な使用装置
SOFC単セル発電試験装置, 噴霧熱分解装置
溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)電極のミクロ構造制御による高性能化
イメージ MCFCの実用化に不可欠なカソードの耐食性向上を目的として、被覆、複合化により構造制御した新しいカソードを開発し、従来に比べ大幅な耐食性の改善に成功しています
研究成果
MCFC用長寿命電極材料 NEW
構造制御による新たな溶融炭酸塩形燃料電池カソード
主な使用装置
高圧下溶出特性評価装置, 複合粉体合成装置, ドクターブレード成形装置. 導電特性測定装置

固体酸化物形燃料電池(SOFC)−電解質・共焼結−
イメージ 安定化ジルコニアを電解質としたSOFCの課題についていくつかのアプローチをおこなっています
研究成果
電解質の高温安定性評価及び長期劣化予測 NEW
マイクロ波誘電加熱による燃料極支援型セルの作成 NEW
主な使用装置
SOFC単セル発電試験装置,導電特性測定装置,ドクターブレード成形装置



保有機器

SOFC単セル発電試験装置(西山製作所製)
SOFC単セル発電試験装置 種々のタイプの単セルに関して、低温から高温作動時における性能と電流遮断法等による電極性能の評価が行えます。また、約1年間の長期試験の実績もあります。6台所有
SOFC関連装置

噴霧熱分解装置(オーエヌ総合電機製)
噴霧熱分解装置 反応条件を制御することにより、種々の形態(球状・非球状・中実型・中空型)の微粒子や複合微粒子(高分散型・被覆型)が合成でき、粒子サイズは数十ナノから数ミクロレベルまで制御できます。2台所有
SOFC、複合微粒子関連装置

高圧下溶出特性評価装置(西山製作所製)
高圧下溶出特性評価装置 高温、高圧下、アルカリ溶融塩中での材料の溶出(腐食)特性評価に使用しています。オートクレーブ式反応容器、溶融炭酸塩の連続サンプリング機構を有し、長期試験が可能です
MCFC関連装置

複合粉体合成装置(徳寿工作所製)
複合粉体合成装置 圧密、剪断等の機械的作用による被覆複合化粒子(セラミックス、金属等)の合成及び乾式による粉体の均一混合が可能です。粉体容器200ccタイプ、量産タイプの2台所有。燃料電池材料の他に二次電池材料、医薬品、化粧品、トナー、フィルター等への適用も可能です
MCFC関連装置

ドクターブレード成形装置(サヤマ理研製)
ドクターブレード成形装置 数μm〜数百μmのセラミックスグリーンシートの作製ができます。
SOFC、MCFC電極、電解質の作製に使用しています

MCFC,SOFC関連装置

内部構造評価装置/CSS450 (Linkam)
装置写真 スラリー厚さを10μm程度まで薄くすることにより、顕微鏡で透過光観察が可能
粉体特性評価

比表面積/NOVA2000(湯浅アイオニクス)

流動性、かさ密度等/パウダーテスター
(ホソカワミクロン)

粒子径分布評価

レーザ回折散乱法/Master Sizer2000(MALVERN)
 

顆粒体・成形体評価

一個顆粒圧壊試験/MCTM-500(島津製作所)

顆粒集合体の圧縮試験/Aggrobot
(ホソカワミクロン)

細孔径分布試験/AutoPore III 9420(micromeritics)

焼結体評価

内部構造評価装置/NEXIV VM-150N
(ニコンインステック)

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