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2016年11月11日 (金)

水素の大量製造を可能にする酸化物ナノ複合化陽極材料を開発

2016/11/09 産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○二種類の10 nmレベルの酸化物ナノ
 微粒子を均質に複合化した二次粒子
 からなる陽極材料を開発
 
○二次粒子内にイオンの伝導経路を構築
 し、電極反応点数を飛躍的に増加
 
○既存の水の電気分解技術を超える
 電解電流密度を酸化物形で実証し、
 水素社会の実現を促進
 
 
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概要
 
 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)無機機能材料
研究部門 機能集積化技術グループ
島田 寛之 主任研究員と
山口 十志明 主任研究員は、
固体酸化物形電解セル(SOEC)に用いる
酸化物ナノ複合化陽極材料を開発した。
 
 この材料は、高温電解電流密度を
飛躍的に向上させ、水素を大量に合成
できる。
 
 水素社会の実現に向け、水を電気分解
(電解)して水素を合成する技術の開発が
進められている。
 
 中でもSOECによる水電解は、水素製造に
必要なエネルギーを従来の水電解技術
よりも20~30 %削減できる点や、
白金などの貴金属電極が不要などの利点を
持つが、セル面積あたりの水素製造量
(合成速度)が少なかった。
 
 今回、サマリウムストロンチウム
コバルタイト(SSC)とサマリウム添加
セリア(SDC)の一次粒子をナノレベルで
均質化させたナノ複合構造の二次粒子を
設計し、噴霧熱分解法による製造プロセス
で合成した。
 
 二次粒子である酸化物ナノ複合粒子内
には電子とイオンそれぞれの伝導経路が
構成されており、広い反応場と
高い電気伝導性を示す。
 
 この材料を用いたSOECで高温水蒸気電解
を行ったところ、電解電流密度は
2.3 A/cm2(750 ℃、電解電圧1.3 V)
であった。
 
 また、セル面積あたりの電解水素の
合成速度も、高分子形の水電解での
合成速度の2倍以上を達成し、
電解セルのコンパクト化に貢献できる
可能性がある。
 
 この技術の詳細は、2016年11月17日に
TKP 東京駅日本橋カンファレンスセンター
(東京都中央区)で開催される
固体酸化物エネルギー変換先端技術
コンソーシアム公開シンポジウムで
発表される。
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 「既存の水の電気分解技術を超える
  電解電流密度を酸化物形で実証」
 とのことで、頑張っているようです。
 
>今後は、開発したナノ複合化陽極を、
>実用サイズ・形状のSOECに適用して
>実証試験を行うなど実用化に向けた
>研究開発を行い、水素社会の実現に
>貢献する電力貯蔵技術として、
>高効率・低コストの高温水電解システム
>の実現を目指す。
 
 関連リンク
東北大学プレスリリース
 
 この投稿でも申し上げましたが、
水素社会ってまず目指すべき社会
なのかな?
 
 再生可能エネルギーの比率を上げる
のが先なのではないのかな?
 
 水素社会実現に向けての研究も
必要とは思いますが、再生可能エネルギー
の導入比率を上げる為の研究は
必要ないのかな?
 
 原子力発電が安価な電源とは思え
ません。
 
・最終廃棄物の処理場を作成する予算も
 場所も未定。
・廃炉にかかる費用も不透明。
・原発関連で分からない所で
 いろいろ取られている。
 等々、

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