グリーン水素製造用固体酸化物形電解セルの商用化を加速する発見

水素経済の最終的な実現には、グリーン水素製造技術が絶対に必要です。なぜなら、グリーン水素は、グレー水素とは異なり、製造中に大量の二酸化炭素を発生しないからです。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形電解槽（SOEC）は、汚染物質を出さないことから注目されています。これらの技術の中で、高温固体酸化物電解セルは、効率が高く生産速度が速いという利点があります。

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 技術です。これらのバッテリーは、動作温度を 700 °C 以上から 500 °C 以下に下げる技術も使用しているため、システムのサイズと価格を削減し、経年変化を遅らせることで長期的な信頼性を向上させます。しかし、電池の製造過程でプロトン性セラミック電解質が比較的低温で焼結するメカニズムが明確に解明されていないため、製品化の段階に進むことは困難です。

韓国科学技術研究院のエネルギー材料研究センターの研究チームは、この電解質焼結メカニズムを発見し、商業化の可能性を高めたと発表しました。これは、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す。 .

研究チームは、電極焼結中の電解質の緻密化に対する遷移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、一時的な電解質から少量のガス状の焼結助剤を提供することで、電解質の焼結を促進できることを初めて発見しました。ガス焼結助剤は稀であり、技術的に観察することは困難です。したがって、プロトン セラミック セルの電解質の緻密化が気化する焼結剤によって引き起こされるという仮説は提案されていません。研究チームは、計算科学を使用してガス状の焼結剤を検証し、反応が電解質の独自の電気的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コア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、プロトンセラミック電池のコア製造プロセスの開発に一歩近づきました」と研究者は述べています。今後、大面積で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。」