固体酸化物形燃料電池と次世代熱機関

研究室概要

固体酸化物形燃料電池/電解セルの電極特性評価

固体酸化物形燃料電池(SOFC)および電解セル(SOEC)の電極では，電極反応の場である三相界面(Triple Phase Boundary)密度，イオンや物質の拡散経路の屈曲度ファクター等の多孔体微細構造が，その過電圧特性や機械的特性に大きな影響を与える．一方，高温での長期運転中に電極構造が変化するため，その経時劣化カニズムを明らかにし，耐久性を向上させることが求められている．本研究では，電極3次元微細構造構築，operando(実発電環境下)観察，数値シミュレーション，機械学習等を用いて，電極の形成過程から劣化までライフタイムでの電極特性を定量的に予測し，その影響を定量的に評価している．

次世代ヒートポンプ・熱機関の研究

熱の有効利用は，省エネルギーを実現する上で最も重要な課題の一つである．その実現のためには，温度差の小さい熱電間でも機能する熱サイクルやそれを実現する要素技術が不可欠である．本研究室では，次世代の低温度差蒸気サイクルやヒートポンプサイクルを実現するための研究を実施している．
・新型蒸気サイクルの基礎研究：二相膨張/圧縮サイクル，ローレンツサイクルの研究
・霜成長の3次元計測と数値シミュレーション
・新素材と新製法を活用した新規熱要素技術開発