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電気と水素の生産量2倍に···高性能燃料電池を開発

KIST研究チーム···可逆固体酸化物電池の早期商用化に期待


水素を燃料にして電気を生産する可逆固体酸化物電池が新しいエネルギー技術として注目されている。こうした中、韓国の研究チームが高温で作動する可逆固体酸化物電池の性能と安定性を画期的に向上させられるナノ触媒技術を開発した。

KIST(韓国科学技術研究院、イ・ビョングォン院長)は高温エネルギー材料研究センターのユン・ギョンジュン博士研究チームが高温で安定した構造を維持できる触媒を開発し、これを可逆固体酸化物電池に用いて電力、水素の生産効率を向上させる技術を開発したと4月27日に発表した。

可逆固体酸化物電池は700度以上の高温で作動するが、こうした高温の環境にナノ素材が露出すると化学的構造的変形が発生する。したがってこの分野にナノ技術を適用するのには限界があった。研究チームはナノ触媒の形状、大きさ、分布を正確に調節できる化学溶液浸透工程を開発してこうした問題を解決した。

温度が高まる過程で化学溶液からナノ触媒が形成されるメカニズムを解明し、化学的構造的特性を決定する段階を制御して700度以上の高温でも安定したナノ触媒が接合された高性能電極を製造した。

研究チームはまた、一般的な化学溶液浸透工程とは違い溶液の乾燥が起きる前に化学的に沈澱を起こし沈澱物を電極の表面に付着させる技術を開発した。こうすることで乾燥の過程で発生する不確実性を除去しナノ触媒の分布と大きさを正確に制御することができた。

その結果、既存の電極が使用される燃料電池に比べて電力生産は1.5倍、水素生産量は2倍以上向上した。長時間にわたりナノ素材の変形による性能低下がまったく発生しない安定した特性を示した。

研究に当たったユン・ギョンジュン博士は「ナノ触媒技術の開発と高性能電極によりさまざまなナノ技術を高温でも安定して使用できるプラットフォームを提供できる。可逆固体酸化物電池の早期商用化に寄与するだろう」と話している。

研究結果は『Nano Energy』電子版に4月18日付で掲載された。






[2017-05-02]

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