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J-GLOBAL ID：201702262064030727   整理番号：17A0776251

プロトン伝導性固体電解質とニッケルサーメット電極を用いたアンモニアの電気化学的合成

Electrochemical synthesis of ammonia using a proton conducting solid electrolyte and nickel cermet electrode

著者 (5件)： SHIMODA Naohiro (Department of Materials and Life Science, Faculty of Science and Technology, Seikei University) ,  KOBAYASHI Yusuke (Department of Materials and Life Science, Faculty of Science and Technology, Seikei University) ,  KIMURA Yutaka (Department of Materials and Life Science, Faculty of Science and Technology, Seikei University) ,  NAKAGAWA Go (Department of Materials and Life Science, Faculty of Science and Technology, Seikei University) ,  SATOKAWA Shigeo (Department of Materials and Life Science, Faculty of Science and Technology, Seikei University)
資料名： Journal of the Ceramic Society of Japan (Web)  (Journal of the Ceramic Society of Japan (Web))
巻： 125  号： 4  ページ： 252-256(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0409A  ISSN： 1348-6535  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プロトン伝導性固体電解質とニッケル(Ni)サーメット電極を用いたアンモニア(NH₃)の電気化学的合成について検討した。電解質として,BaCe_0.9Y_0.1O_3-δ(BCY)ペロブスカイト型酸化物を共沈法により調製し,その電解質ペレットを少量の酸化ニッケル(NiO)を焼結助剤として焼結法により合成した。Ni-BCYサーメットをアノードとカソードの電極として使用した。この電池の性能を評価するため,乾燥窒素(N₂)と湿潤水素(H₂)からNH₃の電気化学的合成を500°Cで行った。その結果,NH₃の最大生成速度はNi-BCY|BCY(NiO)|Ni-BCY電池を用いて,開回路電圧に対して-0.2Vの印加電圧で3.36×10^-10mols^-1cm^-2であり,ファラデー効率は0.63%であった。乾燥N₂と湿潤H₂からのNH₃の電気化学的合成の耐久性試験から,電池の電流密度は15時間で比較的安定であったが,NH₃の生成速度は僅かに減少した。加えて,Ni-BCY系電池を使用して,乾燥N₂と水蒸気希釈アルゴンから-1.8Vの印加電圧で2.79×10^-10mols^-1cm^-2の速度でNH₃を合成し,ファラデー効率は0.15%であった。そして,この作製した電池は-2.0Vで15時間の長期試験の間,高いNH₃生成速度を維持した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *アンモニア ,  *電解合成 ,  *固体電解質 ,  電気伝導率 ,  *プロトン伝導 ,  *ニッケル化合物 ,  *サーメット ,  *電極 ,  *酸化物 ,  バリウム化合物 ,  セリウム化合物 ,  イットリウム化合物 ,  ペロブスカイト型結晶 ,  共沈 ,  *酸化ニッケル ,  助剤 ,  焼結 ,  窒素 ,  水素 ,  反応速度
準シソーラス用語： *BCY ,  プロトン伝導性 ,  焼結助剤 ,  生成速度 ,  電気化学合成

著者キーワード (5件)： Ammonia ,  Electrochemical synthesis ,  Hydrogen carrier ,  Perovskite-type oxide ,  Ni cermet

分類 (4件)： 窒素とその化合物  (YB02050S) ,  電解理論  (XE02020T) ,  塩  (CD01050V) ,  セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V)

引用文献 (20件)：

• 1) S. Giddey, S. P. S. Badwal and A. Kulkarni, Int. J. Hydrogen Energy, 38, 14576–14594 (2013).
• 2) V. Kyriakou, I. Garagounis, E. Vasileiou, A. Vourros and M. Stoukides, Catal. Today, in press. (2016).
• 3) I. A. Amar, R. Lan, C. T. G. Petit and S. Tao, J. Solid State Electrochem., 15, 1845–1860 (2011).
• 4) J. Yang, A. F. S. Molouk, T. Okanishi, H. Muroyama, T. Matsui and K. Eguchi, ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 7406–7412 (2015).
• 5) R. Q. Liu, Y. H. Xie, J. D. Wang, Z. J. Li and B. H. Wang, Solid State Ionics, 177, 73–76 (2006).

タイトルに関連する用語 (6件)： プロトン伝導性 ,  固体電解質 ,  ニッケル ,  サーメット ,  アンモニア ,  化学的合成