独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】先进制造プロセsu研究部门【部门长 三留秀人】机能モジュール化研究グループの山口十志明研究员らは、faァインセラミッkusu技术研究组合および日本ガイシ株式会社【代表取缔役社长松下と共同で、600℃程度の低温でも高出力が期待されるミクロ蜂窝状结构固体氧化物燃料电池 (SOFC)制造工艺技术
SOFC具有高效、高可靠、易于操作等优良特性，但迄今为止其应用仅限于可在800℃或更高高温下连续运行的应用。扩大应用范围、低温运行和发电模块节省空间并具有快速启动/停止性能。此次开发的技术可以在室温下几分钟内快速启动和停止操作，现在可以实现可应用于汽车辅助电源、小型热电联产系统、便携式电源等的SOFC。
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| 加大锰基钙钛矿材料（LSM）微蜂窝/三层结构 |
本成果は、独立行政法人新エネルギー・产业技术総合开発机构プロジェクト「セラミックriaクター开発」で得られたもので、2007年1月22日から米国furorida州で开催予定の「Cocoabeach Conference”将在其他地方发布。
燃料电池作为一种紧凑、高效的能量转换系统而受到关注，可以在需要的地方和时间、用电的家庭和工厂以及汽车等移动设备中使用。由于材料的原因，SOFC必须在800-1000°C的高温下运行，并且由于多个单元电池以集成方式使用，因此其使用仅限于在高温下连续运行的大型设备。家庭和汽车等应用需要几千瓦级的小型高效SOFC，可以在几分钟内快速启动和停止，并且人们希望建立制造工艺技术来使发电模块小型化并提高单位体积的发电输出。
陶瓷蜂窝因其在气体流体中的大反应面积和结构稳定性而被用作汽车和其他车辆废气处理的催化剂载体。通过在陶瓷蜂窝规则排列的空间内构建SOFC等燃料电池，可以制造小型、高密度的SOFC集成模块。传统上，发电模块需要一个过程来制造和集成每个电池，这需要数周的时间来制造。另一方面，对于蜂窝陶瓷基材，可以通过挤压工艺一次性形成许多微细通道规则排列的结构。为了在燃料电池中利用它，技术挑战是高精度地将SOFC所需的多孔电极和致密电解质的层压结构制造成多个通道。为了解决这些技术问题，我们使用挤压方法创建了它锰基钙钛矿材料（LSM）在多孔蜂窝基材上先进形成各种电解质和电极Slurry coating我考虑了这项技术。
図1左図に示すような15x15mm角のマンガン系ペロブスカイト材料（LSM）ハニカム构造体を混练押出により制造した。氧化钪稳定氧化锆 (ScSZ)是啊セria系酸化物（GDC等）等の存储器suraariにて特别な治具を用いてハニカム中の256个のサブミrikチャンネルを同时にコートして干燥后、1300℃で焼成した。之后，将其涂上含有二氧化铈基氧化物的镍(50vol%Ni-GDC)浆料并在1100℃或1100℃下烧制。その结果、ポーラス电极ハニカム基材中のチャンネル壁壁へ厚さ20μmの致致密な骨质薄膜と、ポーラス电极としてNiO-GDC层が形成できた。类似的结构可以在256中的任何一个中形成形成したハニカムSOFCにおいて数分での急速加热・冷却试験を行った结果、セル构造の破壊がみられず、急速加热・冷却が可能であることが分かった。
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| 図１：LSMハニカム押出成形体およびSOFCセル構築後のミクロハニカム拡大写真 |
当我们使用加湿氢气对制造的电池进行发电测试时，LSM-GDC系统在中温范围内实现了世界最高水平的发电性能（单位面积）023W/cm2(700℃) was demonstrated, and it was found that it can be used as a formation technology for small, high-density SOFC cells
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| 図2：セルの出力密度の温度依存性（単位面积当たりの出力密度） |
今回得られた、単一キューブユnittoでの高性能化についてのさらなる向上を検讨すると共に、ハニカム内での流动拡散制御や热的制御の検讨を进め、复数のキューブユnitto连接时の电気エネルギー的な损失を抑制するための技术开発により、最终的に2kW／L以上の発电出力が可能なセラミックriaクターのプロトタイプモジュール创作を目指す。