独立行政机构国立产业技术综合研究所[会长吉川博之]（以下简称“AIST”）先进制造工艺研究部[部门负责人：Shuzo Kanzaki]功能模块化研究小组[研究小组负责人：Masanobu Awano]的研究员 Toshio Suzuki 开发了一种小型管式装置，可以在 500 至 600℃ 的低温下运行固体氧化物燃料电池 (SOFC)（见图 1 和 2）。尽管SOFC是一种在高温下工作的电池，但它可以完全由固体材料制成，因此具有高度可靠且易于处理的优点。然而，传统的SOFC需要800至900°C的工作温度，这限制了它们的应用领域，因此人们希望制造出可以在更低温度下工作的SOFC。
在AIST，SOFC电解质材料在低温下使用氧离子电导率高二氧化铈基离子导体陶瓷制成毫米至亚毫米直径的管状，提高燃料反应效率，抗压能力,热应变据说对抗能力较弱的二氧化铈类型陶瓷损坏问题此外，与传统的二氧化铈系统相比，我们成功地显着提高了发电输出效率。未来，随着这项技术的完成，我们可以预见家庭分布式电源、移动电子设备电源、汽车辅助电源等广泛的应用。
该成果是在新能源产业技术综合开发机构（以下简称“NEDO”）项目“陶瓷电抗器开发”中获得的。第七届欧洲 SOFC 论坛<//>上宣布。
图1 管式微型SOFC
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图2 使用微型SOFC发电演示测试结果
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燃料电池虽小但可以实现高效率，因此CO据说是全球变暖的原因之一2的出现可以大大减少，所以固体聚合物型（PEFC）、熔融碳酸盐型 (MCFC)、磷酸型（PAFC）、固体氧化物型（SOFC）等。PEFC的工作温度约为100°C，作为家用和汽车用燃料电池而受到关注，但SOFC在燃料电池中效率最高。 SOFC是一种采用日本擅长的陶瓷技术的燃料电池，但迄今为止SOFC的工作温度高达800至900摄氏度，其应用仅限于大型发电设备。固体氧化物燃料电池家庭分布式电源、移动电子设备的电源、汽车等辅助电源等
物质和能量的高效电化学转化陶瓷反应器不仅限于燃料电池，还包括环境污染物分解净化过滤器这项技术预计会有广泛的应用，例如11078_11365|特别是，当陶瓷反应器用作固体氧化物燃料电池（SOFC）时，它表现出所有燃料电池中最高的效率，但其800-900°C的高工作温度限制了其在大型发电设施中的应用。然而，为了有效利用SOFC的高效特性，有必要将其实际应用到家庭分布式电源、移动电子设备电源、汽车辅助电源等领域。为此，作为NEDO项目“陶瓷反应器开发”（2005-2005财年）的一部分，AIST一直在进行研究以实现SOFC的商业化，该SOFC具有500-600℃的工作温度、高输出且耐热应变。
为了降低工作温度，二氧化铈基陶瓷和兰坦加拉特开发出，工作温度降低至500-600℃。然而，即使工作温度降低，热变形对于需要频繁启停的设备来说仍然是一大障碍，需要彻底的解决方案。
因此，AIST开发了一种具有微管结构的电池，并一直在研究大幅减少施加到电池上的热应变的方法。
产业技术研究院成功开发出具有毫米至亚毫米直径的高性能管式微型SOFC，可用作陶瓷反应器（见图1）。通过使 SOFC 变得超小，解决了热变形问题。二氧化铈陶瓷的工作温度可降低至 500 至 600 摄氏度，机械强度较脆，以前被认为无法加工成微小形状。这次是燃料侧电极材料镍-二氧化铈系统陶瓷作为空气侧电极材料镧钴二氧化铈型通过开发和完善可利用陶瓷控制微观结构的微管制造技术和致密膜涂层技术，我们成功实现了二氧化铈基陶瓷电解质的微加工，同时优化了电极结构，显着提高了燃料反应效率。
实际制作的微型SOFC是长约1cm、直径08～16mm的微管结构。例如，当氢气在450至570℃下通过16mm直径的微管时，结果为017至1W/cm2得到（450至570℃）（见图2）。该值是迄今为止世界上二氧化铈陶瓷 SOFC 单位电极面积燃料电池特性的最高水平。
例如，本研究开发的微型 SOFC，直径为 08 毫米，即 1 厘米3可集成约100个微型SOFC，其发电性能为1cm3由于根据12441_12535|，特性预计为 7W（500℃）和 15W（550℃）。
今后，我们将研究所获得的管状微型SOFC的集成化，创建许多微型管精确排列的立方体单元（立方体），并建立向每个管提供燃料气体并回收电力的连接部分（界面）的精密制造技术。抗冲击、快速操作堆栈模块的制造技术（见图 3）。
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图3未来发展
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