新素材の材料化学の最前線

[3516] Material design of SOFC electrode based on operando analysis

^○雨澤浩史¹, 藤巻義信¹, 中村崇司¹, 新田清文², 寺田靖子², 井口史匡¹, 湯上浩雄¹, 川田達也¹ (1.東北大学, 2.(公財)高輝度光科学研究センター)

司会:小俣孝久(大阪大学)

Keywords:固体酸化物形燃料電池, 空気極, 混合導電体, オペランド測定

固体酸化物形燃料電池（SOFC）は，次世代の高効率エネルギー変換デバイスとして期待されている。SOFCの本格的普及に向けた課題の一つ に，高性能空気極の開発が挙げられる。一般に，SOFC空気極としては，酸化物イオンと電子（ホール）の混合導電性材料が用いられる。混合導 電性電極では，電気化学反応の反応場が，電極／電解質／気相からなる三相界面だけでなく，電極／気相からなる二相界面へと広がり，電極過電圧 を低減できると考えられているためである。しかし，このような混合導電性の有効性について，実験的に検証した例はほとんどない。我々はこれま でに，二相界面，三相界面における反応の寄与を切り分けて評価することのできる緻密薄膜パターン電極を提案している。本発表では，混合導電性 ペロブスカイト型酸化物(La,Sr)CoO3の緻密薄膜パターン電極を用い，オペランドX線吸収分光測定，電気化学測定で得られた結果をもとに，高性能なSOFC空気極のために必要とされる材料設計指針について議論する。