바카라 추천 마이크로 관형 연료 전지의 성공적인 개발

바카라 커뮤니티 (AIST, President : Hiroyuki Yoshikawa)는 500 ~ 600 ° C 사이의 저온에서 작동하는 마이크로 관형 고체-산화물 연료 전지 (SOFC)를 개발했습니다 (그림 1과 2) SOFC는 고체 재료로 제작되기 때문에 높은 작동 온도에도 불구하고 신뢰할 수 있고 다루기 쉽습니다 한편, 기존의 SOFC는 800-900 ° C의 온도에서 사용되므로 적용 분야는 제한적입니다 더 낮은 온도에서 작동 할 수있는 SOFC의 개발이 예상되었습니다

전해질로서 저온에서 높은 산소 이온 전도를 나타내는 CERIA 기반 물질을 사용하여 AIST는 세포의 연료 반응 효율을 성공적으로 향상 시켰으며, 특히 Ceria 기반 재료에 심각한 열 왜곡으로 인한 파손 문제를 극복하기위한 열 충격 저항을 증가시켰다 또한, 마바카라 추천 SOFC를 사용하여, 우리는 기존의 SOFC와 비교하여 체적 전력 밀도를 크게 향상시켰다 마바카라 추천 SOFC에 대한 스태킹 기술이 개발되면이 마바카라 추천 관형 SOFC는 예를 들어 주택 및 휴대용 전자 장치의 분산 전원 및 차량의 보조 전원 공급원에 널리 적용됩니다

이 연구 작업은 NEDO (New Energy and Industry and Industrial Technology Development Organization) 프로젝트 인 "Advanced Ceramic Reactor Project"를 위해 수행되었으며 2006 년 1 월 26 일 "FC Expo2006"및 2006 년 7 월 "7 번째 유럽 SOFC 포럼"에서 발표 될 예정입니다

그림 1 마바카라 추천 튜브형 SOFC의 이미지

그림 2이 연구에서 개발 된 마바카라 추천 관형 SOFC의 최대 전력 밀도

바카라 추천 전지가 높은 효율적인 전력 생성 성능을 갖기 때문에 CO의 생성을 크게 줄일 수 있습니다₂, 지구 온난화의 원인으로 간주됩니다 중합체 전해질 바카라 추천 전지 (PEFC), 용융 탄산염 바카라 추천 전지 (MCFC), 인산 바카라 추천 전지 (PAFC) 및 고체 산화물 바카라 추천 전지 (SOFC)와 같은 다양한 유형의 바카라 추천 전지가 개발되어왔다; 이 중 PEFC는 가정 및 차량 사용을위한 바카라 추천 전지로 주목을 받았습니다 반면에 SOFC는 발전에 가장 높은 효율성을 가지며 일본이 뛰어난 Ceramics Technologies를 활용합니다 기존의 SOFC의 작동 온도는 800-900 ° C, 응용 분야는 대규모 전력 세대 시설로 제한되었습니다 즉, 주택, 휴대용 전자 장치 및 차량의 보조 전원을위한 분산 전기 공급원으로 SOFC를 사용하려면 500-600 ° C의 온도에서 작동 할 수있는 SOFC의 개발이 필요했습니다

바카라 추천로 질량과 에너지를 전기 화학적으로 전달할 수있는 세라믹 원자로는 SOFC와 같은 다양한 응용 분야 및 환경 오염 물질에 대한 가스 정류 필터에 적용될 수 있습니다 특히, SOFC는 발전에 대한 바카라 추천을 소진시킬 수 있습니다 그러나 그들의 사용은 800-900 ° C의 높은 운영 온도로 인해 대규모 전력 생성 시설로 제한되었습니다 그러나 SOFC는 전력 생성에 대한 효과적인 성능이 높기 때문에 주택 및 휴대용 전자 장치의 분산 전기 공급원 및 차량의 보조 전원 공급원으로 사용되는 경우 더 효과적입니다 실제 사용을 위해 AIST는 500-600 ° C의 온도에서 작동 할 수있는 SOFC를 조사하고 NEDO 프로젝트 "Advanced Ceramic Reactor Project"(2005-2009 회계 연도의 경우)의 일부로 높은 전력 생성 성능 및 열 충격 저항을 가질 수 있습니다

작동 온도를 감소시키기 위해, 도핑 된 Ceria 및 란타넘 갤런 레이트와 같은 이온 전도도가 높은 세라믹 전해질 물질은 이미 활용되었으며 실제로 작동 온도는 500-600 ° C로 감소되었습니다 그러나 작동 온도가 감소하더라도 열 왜곡은 여전히 ​​시작 및 종료 작업이 필요한 장치의 큰 장애물로 남아 있습니다 그것은 AIST가 마바카라 추천 관형 세포를 개발하고 세포의 열 왜곡을 감소시키는 방법을 조사했습니다

AIST는 직경의 밀리미터에서 밀리미터에서 밀리미터의 바카라 추천 마이크로 관형 SOFC를 성공적으로 개발하여 SOFC의 소형화에 의해 열 왜곡 문제를 해결할 수 있습니다 500-600 ° C까지 작동 온도를 감소시킬 수있는 CERIA 기반 재료는 기계적으로 깨지기 쉬우므로, 이들의 미세 조립식은 지금까지 어려운 것으로 간주되었습니다 그러나이 연구에서, 미세 구조 및 조밀 한 필름 코팅 기술의 제어를 가능하게하는 고급 마이크로 튜브 처리 기술을 사용하여, 우리는 마이크로 튜브 SOFC의 제조에 성공했다 또한, 우리는 연료 반응 효율을 크게 향상시키기 위해 전극 미세 구조를 최적화하는 데 성공했습니다 세포 제조에서, 니켈-세리아 기반 물질 및 란타늄 코발트-세리아 기반 물질은 각각 연료 및 공기 전극으로 사용된다

실제로 제작 된 마바카라 추천 SOFC는 길이가 약 1cm, 직경이 08-16mm 인 튜브 구조를 갖습니다 예를 들어, 수소 가스가 450-570 ° C에서 직경이 16mm 인 마바카라 추천 튜브에 흐르면 017-1 w/cm²우리는 얻었습니다 (그림 2) 이 값은 Ceria 기반 전해질을 가진 SOFC에서 세계 최고 수준에 있습니다

직경이 08mm 인 마바카라 추천 SOFC의 경우, 100 개의 마바카라 추천 SOFC를 각각 1cm에 통합 할 수 있습니다³, 따라서 7 w/cm의 전력 밀도³500 ° C에서 15 w/cm³550 ° C에서 이론적으로 예상 될 수 있습니다 이는 우리의 기술이 주택 및 휴대용 전자 장치의 분산 전원 및 차량의 보조 전원에 적용 할 수 있도록 게이트웨이를 열 수 있음을 보여줍니다