～大型トラックなど固体酸化物形燃料電池の多用途化を推進～
エネルギー研究教育機構
山崎 仁丈 教授
ポイント
・固体酸化物形燃料電池（SOFC, ※1）の中温動作（300℃）に不可欠な高プロトン伝導性酸化物を開発
・高いプロトン伝導率を発現するメカニズムを計算機シミュレーションにより解明
・SOFCの実用化や大型トラックなどへの多用途化が期待される
概要
固体酸化物形燃料電池（SOFC, ※1）の中温動作（300℃）に不可欠な高プロトン伝導性酸化物を開発
高いプロトン伝導率を発現するメカニズムを計算機シミュレーションにより解明
SOFCの実用化や大型トラックなどへの多用途化が期待される
研究者からひとこと
今回開発した300℃で動作が可能な燃料電池の電解質を用いることで、中温動作可能な燃料電池の実用化や多用途化が加速されることを期待しています。
用語解説
(※1) 固体酸化物形燃料電池（SOFC）
固体酸化物を電解質として用いた燃料電池。商用化されているものは700～800℃という高温で動作しており、他の燃料電池と比べて高いエネルギー変換効率を有する。高温に耐えうる材料で構成する必要があるため材料コストが高く、低温動作化による構成材料コストの低減が求められている。
(※2) プロトン伝導性酸化物
固体中をプロトンが伝導可能な酸化物材料のこと。プロトンの伝導速度を表すのがプロトン伝導率。
(※3) 機械学習ポテンシャル
量子力学の原理に基づく「第一原理計算」の結果を機械学習し、原子間に働く力を高速に計算する手法。第一原理計算と同等精度の結果を100~10000倍高速に取得可能。
(※4) 分子動力学シミュレーション
ニュートンの運動方程式に従って原子や分子の運動をシミュレーションする計算手法。
(※5) 透過型電子顕微鏡
光の代わりに電子ビームで透かして試料を撮影し、原子レベルの内部構造までナノスケールで観察可能な超高解像度の顕微鏡のこと。
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