九大、燃料電池の空気極触媒の表面構造を明らかに

　九州大学のJohn Druce学術研究員らによる研究グループは、固体酸化物燃料電池に使用されているペロブスカイト型空気触媒の表面構造を明らかにした。

　電解質に酸素イオン伝導体を用いた燃料電池は固体酸化物燃料電池(SOFC)と呼ばれており、燃料電池の中でも特に発電効率が高く、普及が期待されている。しかし、空気中の硫黄や二酸化炭素によってなどによって劣化することが知られており、その詳細なメカニズムは明らかになっていなかった。

　今回の研究では、空気触媒に用いられるペロブスカイト型酸化物の表面が、Aサイトイオンが露出しやすく、さらに高音では表面の組成が反応中に変化して、添加物であるストロンチウムが容易に濃縮してしまうことを明らかにした。さらに、表面にストロンチウムが析出した際、サブ表面ではイオンサイズの小さいBサイトイオンの濃度が高くなっていることも分かった。

　今後は、本研究を活用して発電効率の優れるSOFCを長期的・安定的に作動させることができるようになると期待されている。

　なお、この内容は11月1日の「Energy and Environmental Science」に掲載される。