新材料

[PY-02] Fabrication of proton-conducting glass electrolytes applicable to intermediate temperature fuel cells

^○山口拓哉¹, 西井準治², 山下俊晴³, 川副博司³, 小俣孝久¹ (1.大阪大学大学院工学研究科, 2.北海道大学 電子科学研究所, 3.川副フロンティアテクノロジー株式会社)

Keywords:燃料電池, プロトン伝導体

我々のグループでは、リン酸塩ガラス中のNa⁺イオンをプロトンへと置換し、ガラス中に高密度のプロトンキャリアを注入する手法（AP置換法）を開発した。注入されたプロトンキャリアは注入された温度、即ち中温域において安定であり、作製されるプロトン伝導性ガラスは中温作動型燃料電池の電解質として応用できる。本研究では、高いプロトン伝導性と中温域での耐熱性を両立するガラスの組成を検討した。36NaO_1/2-4TaO_5/2-2BaO-4LaO_3/2-4GeO₂-1BO_3/2-49PO_5/2ガラスを335～345 ℃ でAP置換した。AP置換後のガラスは325℃で0.4×10^-2 Scm^-1のプロトン伝導度を有し、270～350℃の温度域でこれまで知られているプロトン伝導体の中で最も高いプロトン伝導度を達成した。