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[部门经理：三留英人]精密陶瓷技术研究会（以下简称“FCRA”）和 NGK 火花塞有限公司[代表董事兼社长加藤道明]（以下简称“NGK SPARK”）功能模块化研究小组的铃木俊雄研究员[小组负责人：粟野正信]和船桥义弘PLUG''）研究人员成功开发出一种超小型固体氧化物燃料电池（SOFC）立方体，其大小与方糖相当。
开发的超紧凑SOFC骨料体积小热电联产
8950_91243超过 2W 的全球最高输出性能
有了这个结果，汽车辅助电源，将微型SOFC系统应用于小型热电联产或便携式电源的可能性已成为现实。
这项研究的结果将于4月4日至6日在东京国际展示场举行的国际陶瓷展览会上公布。
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| 照片1 1cm正方体：2mm直径管08mm直径管 |
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的发生。其中，效率最高的燃料电池是采用陶瓷技术的SOFC（固体氧化物燃料电池）。 SOFC可以利用日本擅长的技术，而且由于其运行温度范围比其他燃料电池更高，热机的废热可用于燃料重整和热水储存，大大提高了热机的整体效率。此外，SOFC燃料电池可以完全由陶瓷材料制成，因此其特点是比其他燃料电池具有更高的长期稳定性。然而，传统的SOFC需要800至1000摄氏度的高温运行，并且仅限于热循环和负载波动最小的发电设备等应用。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，可在650℃以下工作，可应用于汽车辅助电源等快速运行
针对上述社会背景，作为新能源产业技术综合开发机构（以下简称“NEDO”）“陶瓷反应堆开发”项目（2005年～2005年）的一部分，产业技术研究院、FCRA、NGK SPARK PLUG、东宝燃气等公司一直在进行工作温度为650℃以下、能够高输出且快速运转的SOFC的商业化研究。迄今为止，AIST已成功开发出直径为毫米至亚毫米的高性能管型微型SOFC，作为可快速运行的SOFC。
另一方面，为了将管式微型SOFC投入实用，这些电池需要高度集成并堆叠成模块。为此，需要开发一种兼具高送风功能（多孔材料）和集电功能（低电阻）的一体化结构。通常，当导电陶瓷变得多孔时，它们的电阻会增加，因此很难创建一种能够实现这两种相互矛盾的功能的结构。
AIST、FCRA和NGK SPARK PLUG通过研究陶瓷制造技术，例如制造微集成模块所需的陶瓷电极结构控制技术和电池接合技术，同时使用市售陶瓷材料，并通过发现新的集成方法和集成结构的制造方法，解决了上述问题。
这项研究是由 AIST、FCRA 和 NGK SPARK PLUG（NEDO 项目）进行的“陶瓷反应器创新陶瓷电化学反应器的开发”。
这一成果是通过使用镧钴陶瓷来实现的，该陶瓷也用作SOFC中的空气侧电极材料，用于集成结构并优化其微观结构控制。
凭借这一成功，即使在 600℃ 以下的低温运行，1 cm3输出功率超过2W的超小型立方体型SOFC单元技术。此外，由于该技术采用基本的陶瓷成型方法，因此适合大规模生产。
实际生产的微型SOFC立方体的大小相当于方糖1厘米3具有内部集成有直径08～2mm的管状微型SOFC的结构。东邦燃气公司在 550°C 的工作温度下，通过使氢气流过直径 2 毫米的管状微型 SOFC 立方体进行了性能测试。结果表明，可以获得超过2W的功率（参见照片2）。图1为实验数据，工作温度550℃，电流45A，仅1cm3的体积可以产生超过2W的输出。
这一结果是在600℃以下运行时单位体积燃料电池特性的世界最高水平，并且该装置是世界上最小的带有燃料和空气通道的完整微管SOFC立方体。
通过实现本次开发的微型SOFC立方体，微型SOFC的堆叠变得容易，并且小型移动设备的电源可以达到几个10W级别（体积尺寸：几十厘米3)至数kW级（体积尺寸：数千cm3)的电堆和模块，有望加速SOFC在家庭分布式电源、移动电子设备电源、汽车辅助电源等方面的应用。
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| 照片2 新开发的方糖大小的微型SOFC立方体的外形及演示测试场景 |
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| 图1 550℃立方体演示测试结果（1cm方立方体） |
未来，我们的目标是进一步提高立方体的性能，并通过整合所获得的立方体来建立电堆制造的基础技术、向各管提供燃料气体并回收电力的连接部件（接口）的精密制造技术，并最终开发抗冲击且兼容快速运行的小型高效电堆模块的制造技术（见图2）。
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| 图 2 本研究中开发的示例电池堆模块（3 立方体堆）概述 |