【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0189
利用課題名 / Title
SOEC共電解セル用燃料電極
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
共電解, 燃料電極,電極材料/ Electrode material,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
Riyan Achmad Budiman
所属名 / Affiliation
東北大学大学院環境科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
兒玉裕美子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
固体酸化物形電解セル（SOEC）による共電解は、エネルギー変換デバイスとして近年大きな注目を集めている。しかし、商用化を進めるためには、性能劣化の課題を克服する必要がある。特に、Ni/YSZ燃料電極の劣化挙動を理解することは、長期的な性能低下を抑えるために重要である。微細構造の変化が性能劣化の一因であることは広く知られているが、適切な微細構造解析がなければ、その相関を明確にすることは困難である。FIB-SEMによる3次元再構築は、これらの変化を可視化・定量化するための有効な手法であり、劣化メカニズムのより深い理解に貢献すると期待できる。
実験 / Experimental
本実験では、Nexceris社製の電極支持型セルの2つの試料を使用した。1つの試料は100%水素中で2時間だけ還元処理を行い、一方、もう1つの試料は1073 Kで約200時間の共電解長時間運転に供された。両試料のNi/YSZ微細構造をFIB-SEMでシリアルセクショニングで断面SEM像を取得し、その後3次元再構築を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
As-prepare試料はSEM 2 kv, 33 pAの条件で、1073K試料は、カーボンのコントラストを得るために反射電子検出器で像を取得したためSEM 5 kv, 0.21 nAの条件で行った。どちらも観察体積は大体10×10×10μmで10nmのスライスピッチで約1000枚の画像を取得した。年度末に行ったため、3D再構築はまだ途中であり、来年度以降続きを実施する予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件