固体酸化物型燃料電池の電極／電解質界面における酸化還元反応の観察

摘要

固体酸化物型燃料電池（SOFC）の電解質として用いられる酸素イオン伝導体，イットリア安定化ジルコニア（YSZ）と白金電極，および，ガスまたは真空との三相界面における反応の様子を，試料を加熱しながら電子線ホログラフィーと電子エネルギー損失分光法（EELS）によりその場観察することで酸化還元反応を明らかにする．電子線ホログラフィーで測ったYSZの内部電位は加熱により酸素を放出して浅くなり，高温でも酸素雰囲気にすることで回復する．また，EELSスペクトルから加熱時にZrイオンの価数が＋4価から＋3価に変化していることを示す．