新材料（1）

[PY-95] 中温度領域SOFCにおけるサーメットLa_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ空気極の開発

○古賀 一紗¹、山口 勉功² (1. 早稲田大学大学院、2. 早稲田大学)

キーワード：燃料電池、固体酸化物燃料電池、ルチル型二酸化チタン、三酸化タングステン、カソード極

固体酸化物燃料電池は材料の低コスト化と作動温度の低温化が求められている。既存の空気極の性能が800℃以上で発現すること、高コストであるCoの使用が原因である。現在800℃における空気極として提唱されているLa_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF)に金属酸化物を混合してサーメット空気極を作成し、800℃以下でLSCF以下の内部抵抗値を得ることを目的とした。ルチル型TiO₂とWO₃を10mass%づつ混合したサーメット空気極材料を作成した。その後、ディスク型のガドリニアドープセリア(GDC)に焼付け、裏面に白金を焼き付けることでセルを作成した。400℃~700℃の間で交流インピーダンス測定を行い、内部抵抗を計測した。測定の結果、LSCFと比較して600℃において10mass%TiO₂混合した空気極がLSCF(LSCFTi10)と同等の内部抵抗を示した。オーム抵抗はLSCFに劣っていたが、酸素分子解離触媒性と酸素イオン伝導性において低抵抗を示した。WO₃を混合した空気極では全ての温度領域でLSCFよりも抵抗が大きかったが、高温領域では抵抗が減少したため、700℃以上の高温域SOFCカソード極材料として期待される。今後はLSCFTiの最適混合比率と電子伝導性の向上が焦点となる。