九州大学と東京ガス、発電効率向上技術の理論設計に成功

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プロトン導電性電解質と電気化学的2段酸化の模式図
  • プロトン導電性電解質と電気化学的2段酸化の模式図
  • 2段酸化の各ステージにおける平衡組成と電気化学反応パラメータ
九州大学の研究グループと東京ガスは、共同研究で、固体酸化物形燃料電池(SOFC)の発電効率を飛躍的に向上させる革新的な技術についての理論設計を成功させた。

九州大学次世代燃料電池産学連携研究センター(NEXT-FC)大学院工学研究院の佐々木一成主幹教授、松崎良雄客員教授、立川雄也特任助教らの研究グループと東京ガス基盤技術部との共同研究での成果。

SOFCの2つ以上のセルスタックを燃料の上流から下流へ燃料の流れに沿って多段に配置した構成で、固体電解質内部の電荷担体(イオン)を従来の酸化物イオン(O2-)からプロトン(H+)に置き換えた場合、発電効率として80%LHVを超える超高効率が発現することを、そのメカニズムとともに世界で初めて示すことに成功した。

超高効率で行われる化石燃料から電力へのエネルギー変換は、環境性の高いスマートエネルギー社会実現に向けた基幹エネルギー技術として期待される。今回の成果はエネルギー変換材料の研究開発の方向性にも重要な知見を与えるとしている。

今回の研究成果は、7月28日に科学誌「Nature」姉妹紙のオンラインジャーナル「Scientific Reports」で公開された。

九州大学と東京ガス、燃料電池の発電効率を飛躍的に向上する技術の理論設計に成功

《編集部@レスポンス》

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