次世代プロトン伝導セラミック燃料電池の発電性能を飛躍的に向上

発電効率70％が実現可能で、カーボンニュートラルに貢献

産総研

2023年10月10日 14時00分

国立大学法人横浜国立大学荒木拓人教授、李坤朋IAS助教、国立研究開発法人産業技術総合研究所極限機能材料研究部門島田寛之上級主任研究員、水谷安伸招聘研究員、国立大学法人宮崎大学奥山勇治教授は、プロトン伝導セラミック燃料電池（PCFC）の発電性能を飛躍的に向上し、実験データを再現できる計算モデルを構築し、発電効率70％以上が実現できることを明らかにしました。

PCFCは他の燃料電池よりも高い発電効率が理論的に可能です。ところが、実際のPCFCでは電解質が正孔を伝導して内部短絡し、発電効率が低下する欠点があります。今回、電解質の内部短絡抑制と電解質薄膜化により、高性能なPCFCを実現しました。そして、PCFCの効率を高精度かつ簡易に予測できる計算モデルを構築し、実験結果を再現することで、発電効率70％が実現可能なPCFCの最適構成や作動条件などを見出しました。

なお、この技術の一部は、2023年9月27日に「Energy Conversion and Management」に掲載されました。