图1：此次试制的圆筒形SOFC

图2：发电试验结果

　　日本产综研综合研究所日前开发成功了可在+600℃以下工作的、直径不到1mm的圆筒形固体氧化物燃料电池（SOFC）。与原来的SOFC相比，能够在200℃左右的温度下发电，因此可用作汽车辅助电源、家用燃料电池以及笔记本电脑等便携设备的电源。原来的SOFC的工作温度高达+800℃左右，需要较大的容积来隔热，此外，由于采用的是镍合金等耐高温材料，所以成本较高，使用领域也有限。此次是业界首次试制出直径不到1mm的SOFC。

　　此次试制的SOFC是直径为0.8mm～1.6mm、长1cm的圆筒形电池单元（图1）。电解质材料采用离子传导率较高的二氧化铈（Ceria）陶瓷。制造方法是：首先通过镍-二氧化铈（nickel-ceria）材料“NiO/CGO（CeGdO₂）”的冲压成形制成燃料极。然后在外侧用料浆涂装法（Slurry Coat Method）涂布CeGdO₂形成电解质。最后对氧化镧-钴-二氧化铈（Lanthan-Cobalt-Ceria）材料“LSCF（LaSrCoFeO₃）”进行涂布形成空气极，这样就制成了电池单元。另外，在此次的试制中每道工序均进行了烧结。

　　此次试制的直径为1.6mm的电池单元在+450℃～+570℃的范围内工作时，可实现0.17W/cm²～1W/cm²的功率输出密度（图2）。这一数值在此前采用二氧化铈陶瓷的SOFC的单位面积输出密度中为全球最高。

　　产综研今后将进行通过集成多个电池单元制成电池模块后来使用的开发。在使用直径为0.8mm的SOFC时，每1cm³可集成大约100个电池单元，在+500℃的工作温度下可输出7W的功率，而在+550℃的工作温度下则可获得15W的输出功率。这相当于能够利用方糖大小的电池组来充分驱动笔记本电脑的功率。作为今后的计划，该公司希望实现超过2W/cm²的功率输出密度以及电池模块每L为2kW的输出功率。

　　此次开发的电池单元不仅可用作燃料电池，而且在电池单元中通过电流后，还可实现能够去除氮氧化物（NOx）的催化剂功能。因此，该公司打算面向从2009年开始实施严格规定的柴油车开展业务。另外，此次的开发同时也是日本新能源产业技术综合开发机构扶持项目“陶瓷反应器（Ceramics Cobalt）开发”的一项成果