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

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

－革新的な固体酸化物形電解技術による

　水素社会への貢献－

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

「多孔質グラフェン電極の量産化が視野に

　-金属を使用しない水素発生装置への

　展開に 期待」

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、