SOFC/SOECの信頼性・耐久性を決める要因とその評価法

セミナー趣旨

　固体酸化物形燃料電池 (Solid oxide fuel cell: SOFC) や、その逆動作である固体酸化物形電解セル(Solid oxide electrolysis cell: SOEC) は、再生可能エネルギーの高効率利用の鍵となる技術として注目されている。
　本セミナーでは、これら高温電気化学セルの動作原理や構成材料の挙動について、熱力学と固体電気化学の観点から整理し、これらがセル・スタックの信頼性・耐久性にどのように影響するかを考える。特に、材料の欠陥平衡、酸化還元特性、輸送特性、電気化学反応性などの(電気)化学的な現象と、セル変形・応力発生などの機械的挙動の関連性に着目し、 SOFCの開発の中で見られてきたいくつかの事例を紹介する。さらに、信頼性や耐久性を評価し、課題を抽出するために必要な測定法として、インピーダンス解析、高温機械的特性測定、その場応力・変形測定などの技術をとりあげ、その実施方法について解説する。

習得できる知識

・SOFC/SOECの発電・電解の原理を説明できる
・構成材料の物性が信頼性・耐久性に及ぼす影響が理解できる
・信頼性・耐久性の向上に向けて、セルの電気化学的・機械的挙動を適切に評価できる

セミナープログラム

１．SOFC/SOECの概要
　1-1　SOFC/SOECとは
　1-2　研究・開発の歴史と開発動向
　1-3　SOFC/SOECの信頼性・耐久性に関する課題
　1-4　プロトン導電性酸化物セル（PCFC/PCEC）の課題

２．SOFC/SOECの発電・電解の原理と材料の基礎
　2-1　化学エネルギーと電気・熱エネルギーの変換
　2-2　発電効率・電解効率とエネルギーロスの考え方
　2-3　イオン伝導と拡散・荷電粒子の輸送と等価回路
　2-4　材料の欠陥平衡、輸送現象の評価法（概要）
　2-5　材料の機械的特性の評価法（概要）
　2-6　材料の物理化学特性と機械的特性の相関（概要）

３．SOFC/SOEC材料の物理化学的・機械的挙動と信頼性・耐久性（各論）
　3-1　電解質材料
　3-2　空気極材料
　3-3　燃料極材料
　3-4　インターコネクト材料

４．セルの電気化学的・機械的挙動の評価
　4-1　単セルの分極評価法
　4-2　交流インピーダンス測定の概要と等価回路解析
　4-3　緩和時間分布 (DRT) 解析
　4-4　単セルの電気化学測定の実際
　4-5　単セルの残留応力・変形挙動のその場評価

５．セル・スタックの信頼性・耐久性の評価
　5-1　セル・スタック内の温度・ガス・電流の分布とシミュレーション
　5-2　実験的検証の試み

　【質疑応答】

キーワード：
SOFC,SOEC,燃料電池,電解セル,信頼性,耐久性,評価,セミナー

セミナー講師

東北大学 未来科学技術共同研究センター 特任教授 博士(工学)　川田 達也　氏

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
■ 非会員の方は1名につき55,000円（税込）です。
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　★1名で申込の場合、49,500円（税込）に割引になります。
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