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産総研 450℃の低温で発電できるマイクロ固体酸化物形燃料電池を開発

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産業技術総合研究所(産総研)は、450℃以下の低温域でも発電できるマイクロ固体酸化物形燃料電池(マイクロSOFC)を開発したと発表した。今回、メタンなどの炭化水素燃料から直接水素を製造(改質)して利用できる機能性触媒層を付加したマイクロSOFCを開発し、これを用いて450℃以下の低温域でのメタン燃料による直接改質発電を世界で初めて実証した。本研究成果により、低温で作動するSOFCシステムの小型化・簡便化が可能になるという。

燃料電池は、水素と酸素の化学反応から直接発電を行う発電装置。SOFCは電解質にセラミック材料を用いた燃料電池で、燃料電池の中で最もエネルギー変換効率が高い。しかし、動作温度が700~1000℃と高温であるため、大型発電設備への応用に限られていた。そこで、産総研では、家庭用の独立電源や携帯電話などの移動電子機器用電源、自動車用補助電源など、ニーズの高い小型電源へ応用できるように研究開発を行ってきた。

今回の研究では、ニッケル系燃料極を用いたチューブ型マイクロSOFC内壁に、改質触媒としてナノサイズのセリア層を構築することで、メタンと水蒸気燃料による低温域での直接電極改質技術の開発、さらに450℃の低温域で直接改質発電に成功した。

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