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次世代セラミック燃料電池、効率を10倍高めた

次世代セラミック燃料電池、効率を10倍高めた

Posted February. 24, 2017 08:38,   

Updated February. 24, 2017 08:41

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国内研究グループが、環境にやさしい次世代エネルギー源と言われている燃料電池の効率を最大化する方法を開発した。

高麗(コリョ)大学機械工学科のシム・ジュンヒョン教授チームは、韓国科学技術研究院(KIST)のソン・ジウォン責任研究員チームと共に、従来より効率を最大10倍に高めたセラミック燃料電池を開発したと、23日明らかにした。

電気化学的に燃料を直接電気に変換する燃料電池は、400〜500度の温度で最適効率を示す。既存のプラスチック基盤燃料電池は、高温では構造が変形されるので、100度以下で具現された。陶器製セラミック燃料電池は、800〜900度の高温で作動するので、最適性能を具現するのが難しかった。

研究チームは、400度の温度で駆動可能なセラミック燃料電池を開発して、この問題を解決した。セラミック燃料電池に使っていた酸素イオン電解質を、水素イオン電解質に取り替えた。酸素イオンは温度を下げると性能が急激に落ちるので、電解質として使うには限界がある。

研究チームは、水素イオンのうち電気導電率の高い代表的物質「バリウムジルコネート(BZY)」を、薄い薄膜状に作って効率を高めた。バルク(塊)の形に比べ★薄膜は抵抗が小さく、より電気をうまく伝える。

新しい電解質を適用したセラミック燃料電池は、従来のバルクBZY燃料電池より、400度で最大10倍も高い出力密度を示した。同じ量の燃料でも、10倍も多い電気エネルギーを得るという意味だ。

シム教授は、「高性能BZY燃料電池の開発により、セラミック燃料電池の使用領域が、従来の発電所を超え、家庭やポータブル電源へと拡大されるだろう」と語った。

この研究結果は、「ネイチャー・コミュニケーションズ」の23日付のオンライン版に掲載された。



권예슬 クォン・イェスル記者 yskwon@donga.com