燃料電池に使われるナノ粒子の測定
11.燃料電池に使われるナノ粒子の測定
燃料電池は酸素と水素を供給することで電力を継続的に得られる電池の一種です。排出されるのは水素と酸素が反応してできる水だけです。排気ガスを排出せず、二酸化炭素の排出量が少ない高効率エネルギー源として実用化が進められています。図1に固体酸化物形燃料電池の仕組みを示します。固体酸化物形燃料電池は定置型電源や自動車の補助電源としての応用が期待されています。ここで使用される固体電解質や電極には1000℃付近の高温で動作する安定化ジルコニアが一般に使用されていますが、より低温で動作するセリウム系酸化物を使用した開発が進められています。
図1 固体酸化物形燃料電池の仕組み
固体電解質や電極はセリウム酸化物ナノ粒子を塗布して焼結させて作成します。均一な膜を得るためにはナノ粒子が液体中で凝集せずに均一な分散状態を維持していることが重要になります。液体中でのナノ粒子の分散状態を評価するには、シングルナノ粒子径測定装置IG-1000 Plusが適しています。 セリウム酸化物をIG-1000 Plusで測定した結果を図2に示します。
図2 セリウム酸化物ナノ粒子の粒子径分布測定結果
測定の結果、このセリウム酸化物は50nm程度の平均径を持つことがわかり、液体中にナノ粒子として分散していることがわかりました。このことから均一性の高い塗布膜を得られることが期待できます。
また焼結後の多孔体の評価には、弊社で販売しております米国マイクロメリティクス社の比表面積・細孔分布測定装置ASAP（アサップ）がご使用いただけます。
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