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DGIST、ニッケル触媒を活用しスマート燃料電池の電極素材を開発

燃料電池の安定性と性能が向上、新素材電極の開発に寄与の見込み


DGIST(大邱慶北科学技術院、ペ・ヨンチャン総長職務代行)はイ・ガンテク教授チームが新たな形態の燃料電池(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)用の電極素材を開発したと1月30日に発表した。

SOFCは水素を空気中の酸素と反応させて電気を生産する。反応後には水だけが排出され環境親和的で設置場所の制約が少ない。したがって自家発展に適した新再生エネルギー技術として注目を集めている。だが突然の停止や燃料供給の中断などの状況では急激に性能が低下し、安定性の確保が困難だった。

こうした問題を改善するためにさまざまな研究が行われているが、主に耐久性アップに焦点が当てられていた。これに対し研究チームは酸化反応が安定的かつ効率的に起きる燃料電池電極の開発に集中した。

研究チームはSOFCの電極の安定性の問題を解決するために新たな電極素材を開発した。開発された電極素材の内部にはニッケル(Ni)が埋め込まれている。ニッケルは水素の酸化反応の効率性を高める触媒の役割を果たす。燃料電池が作動すると電極の表面にニッケルが外部へ移動する。

この時にナノ金属触媒を形成する溶出現象が発生する。溶出は合金が融融凝固時に一つの成分が他のものと分離される現象。溶出したニッケル触媒は燃料電池の酸化反応が起きるよう助ける。また燃料電池の安定性と性能を向上させる。

本研究は今後高性能で耐久性を備えた新素材電極の開発に寄与するものと期待される。

イ教授は「既存のSOFC電極素材は不安定になると急激に性能が低下した。性能と安定性が改善された今回の電極素材はSOFCの商用化に役立つはず」と話している。

研究結果は触媒分野の国際学術誌『ACS Catalysis』電子版元に2月2日付で掲載された。





[2019-02-14]

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