日本細(xì)川Micron公司的研發(fā)子公司細(xì)川粉體技術(shù)研究所（總部：大阪府枚方市），現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出Ni-SDC類(lèi)新型燃料極，可在600℃以下的低溫條件下正常工作。該公司目前主要進(jìn)行固體氧化物燃料電池（SOFC）電極材料方面的研發(fā)工作。

    SOFC具有一個(gè)特征，就是運(yùn)行溫度通常高達(dá)800～1000℃。過(guò)去存在著多個(gè)急待解決的課題，比如，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，大約需要一天時(shí)間；結(jié)構(gòu)元件和材料在高溫下會(huì)發(fā)生老化；使用的是高價(jià)陶瓷材料等。

    此次的成果將SOFC的運(yùn)行溫度大幅降低至600℃以下，不僅可縮短起動(dòng)時(shí)間，還能提高可靠性。另外，還可擴(kuò)大使用材料的選擇范圍，可使用低價(jià)金屬材料將有助于降低成本。

    納米粒子專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)細(xì)川粉體技術(shù)研究所過(guò)去一直在開(kāi)發(fā)自主的機(jī)械化學(xué)結(jié)合（MCB）技術(shù)等。對(duì)于燃料電池開(kāi)發(fā)，自成立之初就將目標(biāo)鎖定到了頗具前途的SOFC領(lǐng)域上，專(zhuān)心致力于提高SOFC性能的研究。2003年2月，運(yùn)用MCB技術(shù)，完成了對(duì)燃料極等納米粒子分散結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了700℃的低溫運(yùn)行特性。

    此次，在電極材料中使用了活性與導(dǎo)電性均比氧化釔穩(wěn)定氧鋯（YSZ）類(lèi)材料高的SDC（釤摻雜的氧化鈰）類(lèi)材料，并通過(guò)運(yùn)用MCB技術(shù)，成功地完成了對(duì)Ni-SDC類(lèi)燃料極的高級(jí)結(jié)構(gòu)控制。以Ni-SDC類(lèi)燃料極為底板的SDC薄膜電解質(zhì)的支承膜型單元在600℃下工作時(shí)，與過(guò)去的高性能標(biāo)準(zhǔn)單元（Ni-YSZ類(lèi)燃料極/YSZ/LSCF）在700℃下工作時(shí)相比，維持了同樣的發(fā)電性能。

    通常情況下，在對(duì)構(gòu)成電極的粒子進(jìn)行微細(xì)化時(shí)，分散粒子的過(guò)程極為困難，而且在制作電極時(shí)還會(huì)產(chǎn)生鎳（NiO）粒子生長(zhǎng)的問(wèn)題。通過(guò)運(yùn)用該公司自主的納米粒子技術(shù)，解決了作為電極構(gòu)成材料的NiO粒子與SDC粒子的納米級(jí)微細(xì)化與高分散化的二極背反問(wèn)題。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化控制，成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)Ni-SDC燃料極的高級(jí)結(jié)構(gòu)控制。由此，不使提高了電極反應(yīng)活性，同時(shí)還提高了低溫條件下的電極性能。

    此次成果有一部分是在日本NEDO（新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)）于本年度開(kāi)始的“陶瓷反應(yīng)器開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”中實(shí)現(xiàn)的。該項(xiàng)目以日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的中部中心為主導(dǎo)，是一個(gè)由多家陶瓷廠商參加的項(xiàng)目（2005年～2009年），其目的是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輔助電源（APU）和小型及便攜電源等新一代SOFC。此次成果有一部分將在1月25日～27日于東京BigSight國(guó)際會(huì)展中心舉辦的“FC-EXPO 2006”展會(huì)上發(fā)表。