概要

本論文は、可逆型固体酸化物電池（RSOC）の空気電極材料として、BaCe<sub>0.7</sub>Zr<sub>0.1</sub>Y<sub>0.1</sub>Yb<sub>0.1</sub>O<sub>3−δ</sub>を用いた複合電極の開発を報告している。この材料は優れたプロトン伝導性と酸素イオン伝導性を両立し、電池の燃料電池モードと電解質モードの双方で高い性能を実現する。RSOCは水素製造と発電の両機能を持つため、エネルギー貯蔵・変換システムとして脱炭素化に重要な役割を果たす。

ポイント

  • 材料設計: BaCeO<sub>3</sub>にZr、Y、Ybを添加することで、プロトン伝導性と酸素イオン伝導性のバランスを最適化
  • 複合電極構造: ペロブスカイト型セラミックスと電子導電性材料の複合化により、反応活性サイトを増加させて電極性能を向上
  • 可逆運転性能: 燃料電池モード（発電）と電解質モード（水素製造）の両方で安定的に動作し、高い電流密度を達成
  • 耐久性: 繰り返される酸化還元サイクルにおいても構造劣化が小さく、長期運転に適している
  • 脱炭素への貢献: RSOCは再生可能エネルギーの変動を吸収し、水素製造と電力供給を同時に実現する統合エネルギーシステムを可能にする

出典

Composite air electrodes based on BaCe<sub>0.7</sub>Zr<sub>0.1</sub>Y<sub>0.1</sub>Yb<sub>0.1</sub>O<sub>3−δ</sub> for reversible solid oxide cells

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