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日本产综研开发出一种可大量制造氢气的氧化物纳米复合阳极材料

2016-11-11 198浏览 标签: 日本产综研氢气纳米复合材料

日本产业技术综合研究所(以下简称“产综研”)于2016年11月9日发布消息称,其无机功能材料研究部门功能集成化技术小组的主任研究员岛田宽之和山口十志明开发出一种固体氧化物电解池(SOEC)用氧化物纳米复合阳极材料。该阳极材料可大幅提高高温电解电流密度,大量合成氢气。

日本为推进氢社会的实现,一直在推进电解水制氢的技术开发。其中使用固体氧化物电解池(SOEC)的电解水技术与传统的电解水技术相比,制氢时的耗能可减少20~30%,且不需要使用铂等贵金属电极,但是其氢气合成速度较慢。

此次产综研的研究团队利用钐锶钴(SSC)和钐掺杂氧化铈(SDC)的一次粒子进行了纳米级均质化的纳米复合结构二次粒子的设计,又利用喷雾热分解法的制造工艺进行了合成。运用上述方法合成的氧化物纳米复合粒子内部有电子和离子各自的传导路径,显示出较广的反应场和较高的导电性。使用了该二次粒子的固体氧化物电解池(SOEC)在750℃、1.3V的环境下进行高温水蒸气电解时,其电解电流密度为2.3A/cm2。另外,该固体氧化物电解池(SOEC)的电解制氢的速度达到了高分子型电解水制氢速度的2倍以上,有助于实现电解池的小型化。

       产综研的该研究团队表示,今后将利用此次开发的复合阳极材料进行实用化研究开发,例如在实用尺寸和形状的SOEC上进行适用性实证实验等。产综研希望此次开发的技术可以作为一种电力存储技术帮助实现高效低成本的高温水电解系统,进而促进日本氢社会的实现。


图1:左侧为传统电极结构,右侧为本次开发的纳米复合电极结构及其透射电镜图像。

(绿色为SSC,红色为SDC)



动态链接:http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20161109/pr20161109.html


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