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J-GLOBAL ID：202002223496407183   整理番号：20A1414781

新しい不均一設計を有するプロトン伝導性固体酸化物電解セルによるエネルギー貯蔵と水素製造【JST・京大機械翻訳】

Energy storage and hydrogen production by proton conducting solid oxide electrolysis cells with a novel heterogeneous design

著者 (9件)： Lei Libin (Smart Energy Research Center, School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Lei Libin (Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA) ,  Zhang Jihao (Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA) ,  Zhang Jihao (State Key Laboratory of Power Systems, Department of Thermal Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, PR China) ,  Guan Rongfeng (Key Laboratory for Advanced Technology in Environmental Protection of Jiangsu Province, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, PR China) ,  Liu Jianping (Smart Energy Research Center, School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Chen Fanglin (Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA) ,  Tao Zetian (Key Laboratory for Advanced Technology in Environmental Protection of Jiangsu Province, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, PR China) ,  Tao Zetian (Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
資料名： Energy Conversion and Management  (Energy Conversion and Management)
巻： 218  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0552A  ISSN： 0196-8904  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プロトン伝導固体酸化物電解セルは,エネルギー貯蔵と水素生産のための有望な技術である。しかし,空気電極側の攻撃的湿潤条件のため,電解セルの安定性は依然として懸念されている。さらに,エネルギー効率は,実用化の前に更なる改善を必要とする。本研究では,安定性とエネルギー効率の両方を考慮して,プロトン伝導固体酸化物電解セルのための新しい不均一設計を提案した。この不均一設計において,プロトン伝導材料のメリットを有利にし,プロトン伝導材料の欠点を同期的に回避でき,電解セルのより良い安定性とより高い効率をもたらした。不均一設計の実現可能性と利点を,燃料電極材料としてイットリウムとジルコニウム共ドープバリウムセリウム-ニッケル,電解質材料としてイットリウムドープジルコニウム酸バリウムを実験とモデリングによって電解セルで実証した。実験結果は,従来の均一設計と比較して,この新規設計が,イットリウムドープジルコニウム酸バリウム電解質(873Kで0.88×10-3Scm-1から2.13×10-3Scm-1)のプロトン伝導性を効率的に改善でき,電解質のイオン輸送数(873Kで0.941から0.964まで)をわずかに改善し,良好な電気化学的性能をもたらすことを実証した。この設計による電解セルも良好な安定性を示した。さらに,シミュレーション結果は,電解セルのファラデー効率およびエネルギー効率が,この新規設計を適用することによって改善されることを示した。これらの印象的な結果は,不均一設計が高性能で効率的なプロトン伝導固体酸化物電解セルのための合理的な設計であることを示した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： シミュレーション ,  陽子 ,  イットリウム ,  湿潤 ,  *電解槽 ,  イオン輸送 ,  電解質 ,  燃料電極 ,  導体 ,  *プロトン伝導
準シソーラス用語： *水素製造 ,  空気極 ,  ジルコニウム酸バリウム ,  電気化学的性能 ,  *固体酸化物 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 水素製造 ,  陽子導体 ,  固体酸化物電解セル ,  不均一設計 ,  エネルギー効率

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  気体燃料の製造  (YE02030F)

タイトルに関連する用語 (7件)： 不均一 ,  設計 ,  プロトン伝導性 ,  固体酸化物 ,  電解セル ,  エネルギー貯蔵 ,  水素製造