高温素材プロセッシング

[3K0304-09-02] Effect of cathode catalysts on high temperature CO₂ electrolysis

○Kiyotaka Kumagai¹, Hiroki Takahashi¹, Masami Taguchi¹ (1. Akita University)

Keywords:Solid Oxide Electrolyser Cell, CO2 electrolysis

近年，大気中のCO₂濃度が急激に増大し，様々な異常気象を引き起こす地球温暖化が深刻な環境問題となっている．そのため，全世界的にCO₂排出量の削減が急務となっている．本研究では，酸素イオン伝導体を用いた高温CO₂電解還元反応の高活性なカソード触媒の探索を目的として，Ni-YSZ，Co-YSZ，Fe-YSZを用いてCO₂電解還元試験を実施した．カソード分極特性から判断したCO₂電解還元活性の序列はNi-YSZ> Co-YSZ > Fe-YSZであった．また，生成したCO量から電流効率を算出したところ，Ni-YSZならびにCo-YSZにおいては，800から1000℃において90 %以上となった．一方，700℃以下ではいずれのカソードにおいても電流効率が大きく低下した．その要因として，生成したCOがBoudouard反応などによって減少したことが考えられる．しかしながら，CO₂電解還元活性が高く，高いCO₂電解還元反応の電流効率を示したことから，Ni-YSZが最も優れたCO₂電解還元触媒であると判断された．