グリーン水素はグレー水素とは異なり、製造時に大量の二酸化炭素を発生しないため、最終的な水素経済の実現にはグリーン水素製造技術が不可欠です。再生可能エネルギーを利用して水から水素を取り出す固体酸化物型電解槽（SOEC）は、汚染物質を発生しないことから注目を集めている。これらの技術の中でも、高温固体酸化物型電解槽は、高効率と速い生産速度という利点を持っています。
プロトン セラミック バッテリーは、プロトン セラミック電解質を使用して材料内で水素イオンを移動させる高温 SOEC テクノロジーです。これらのバッテリーには、動作温度を 700 °C 以上から 500 °C 以下に下げる技術も使用されており、これによりシステムのサイズと価格が削減され、劣化を遅らせることで長期信頼性が向上します。しかし、電池製造プロセス中に比較的低温でプロトン性セラミック電解質が焼結する重要なメカニズムが明確に定義されていないため、商品化段階に進むのは困難です。
韓国科学技術研究院エネルギー材料研究センターの研究チームは、この電解質焼結機構を発見し、実用化の可能性が高まったと発表した。これまで発見されていなかった新世代の高効率セラミック電池である。 。
研究チームは、電極焼結中の電解質の緻密化に対する過渡相の影響に基づいて、さまざまなモデル実験を設計し、実行しました。彼らは、一時的電解質から少量のガス状の焼結補助材料を供給すると、電解質の焼結を促進できることを初めて発見した。ガス焼結助剤はまれであり、技術的に観察するのは困難です。したがって、プロトンセラミックセルにおける電解質の緻密化が焼結剤の蒸発によって引き起こされるという仮説は、これまで提案されたことがない。研究チームは計算科学を利用してガス状焼結剤を検証し、その反応が電解質の独特な電気特性を損なわないことを確認しました。したがって、プロトンセラミック電池の中核となる製造プロセスを設計することが可能です。
「この研究により、我々は陽子セラミック電池の中核となる製造プロセスの開発にまた一歩近づいた」と研究者らは述べた。今後は大面積、高効率のプロトンセラミック電池の製造プロセスを研究する予定です。」
投稿時間: 2023 年 3 月 8 日