固体電池型ガスセンシングデバイスの開発状況

摘要

現在，開発，実用化されているガスセンシングデバイス（ガスセンサ）は，それらの作動原理や用いるセンサベース材料の違いにより，半導体センサ，固体電解質センサ，電気化学式センサ，水晶発振式センサ，接触燃焼式センサ，静電容量式センサ，光ファイバセンサ，FETセンサなどに多様に分類される。 これらのうち，センサ応答シグナルが電池反応としての電気化学反応に基づいて得られるのは，固体電解質センサと電気化学式センサに限られる。ただし，ベース材料として前者は固体電解質（イオン導電性固体）を，後者は電解質溶液を用いている。 そのため，前者は主に中高温作動型で長寿命，後者は常温作動型で寿命が比較的短いものが多い。 本稿では特に，著者らがこれまで精力的に取り組hできた固体電解質（固体電池型）センサを取り上げて紹介する。 この方式では，イオン導電性を示す固体電解質，電極および披検ガスによって固体電池を構成することによ，り電気化学反応に基づくセンシングシグナルを被検ガスの濃度に対応して取り出すことができる。