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水素と電力の相互高効率変換技術の開発

高温水蒸気電解は通常の水電解と比較して高い効率で水素を電解生成可能なため、再生可能エネルギーなどと組み合わせたCO₂フリーの水素製造技術として注目されています。また、CO₂も水蒸気と同様に直接電解でき、高効率に一酸化炭素あるいはメタン合成ができるため、CO₂削減・有効利用技術としても期待されています。高温水蒸気電解の実用化には、電流密度の向上、耐久性の改善などが重要なため、電解セル・スタックの性能評価技術、電解セルの性能向上、耐久性改善の研究開発を進めています。

研究課題または研究成果など

SOECでの電解反応　　Electrolytic reaction in SOECs

ΔH(T) and ΔG(T) of steam electrolytic reaction at 1 bar

The operating voltage of conventional water electrolysis cells is more than 1.6 V. On the other hand, the operating voltage of SOEC is less than 1.3 V.

SOEC can utilize the heat generated by the internal resistance of the SOEC for the endothermic reaction of electrolysis effectively .

If there is the system which can supply high temperature heat around SOEC, SOEC can also utilize the high temperature heat from the system.

SOEC can utilize low temperature heat from outside for generating steam too.

高温水蒸気電解システム　High temperature steam electrolysis system

SOECの開発　R & D of Solid Oxide Electrolysis system (SOEC)

高耐久性、高電流密度SOECの開発　
Development of SOECs with long durability and high current density

円盤型SOEC（電極面積12.56cm2）の試作

Fabrication of disk type SOECs. (area of positive electrode : 12.6 cm2)

円盤型セルの電解特性
電解効率110％で1A/cm2以上の電流密度（at 750℃）を達成

Electrolytic characteristics of the disk type SOEC.
Current density more than 1 A/cm2 with 110% electrolysis efficiency was achieved at 750 ℃

SOEC評価技術の開発　Development of SOEC evaluation technology

柔軟・高精度な水蒸気供給技術の開発
Development of flexible and high accurate steam supply control technology

原料である水蒸気を少量（100sccm～5SLM）高精度、安定、柔軟に発生する技術の開発
Development of technology which supplies small amount of steam (100 sccm ～ 5 SLM) with high accuracy, stability and flexibility.