溶融炭酸塩形燃料電池用MgドープCoO-NiO系複合カソードの細孔構造と性能

概要

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新規な溶融炭酸塩形燃料電池（MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell）用CoO-NiO系複合カソードの細孔構造制御と導電率改善を行った．まず，機械的手法により合成したCoO被覆Ni粒子を原料（被覆原料）とし，MgCO3を添加することにより導電率の改善を図った．その結果，10mol%の添加にて，従来カソード（NiO）材料と同等な導電特性が得られた．さらに，同じ被覆原料とMgCO3添加を用いたテープ成形法にて，複合カソードを作製した．その結果，成形条件と焼成条件を調整して気孔率約70%，平均細孔径約6µmの細孔構造を持ち，ハンドリング性の良好な複合カソードを作製することができた．また，MCFCカソードは，細孔構造と共に，細孔中への溶融炭酸塩電解質の充填量がその性能を左右する．そのため，複合カソード細孔中への溶融炭酸塩充填量の制御を行い，50%の電解質充填量にて，従来カソードとほぼ同様なカソード分極値（電流密度150mA/cm2にて約100mV）を得ることができた．以上から，このCoO-NiO系複合カソードの有効性を明らかにした．