高温電気化学水素ポンプの水素輸送における電極の影響,2

Influence of electrode on ionic hydrogen transportation in the high temperature electrochemical hydrogen pump, 2

河村 繕範; 有田 忠昭; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦

Kawamura, Yoshinori; Arita, Tadaaki; Isobe, Kanetsugu; Yamanishi, Toshihiko

プロトン導電性セラミックを用いた電気化学水素ポンプは、ブランケット増殖トリチウム回収システム候補の一つであり、電極材粒子径を小さくして三相界面を増加させることによる移送性能向上が試みられている。前回、電極材粒子径を小さくする方法としてスパッタ法を採用し、電極性状の異なるプロトン導電性セラミックの電気伝導度を調べたところ、電気伝導度が向上する傾向が見られた。そこで、今回は膜を介して実際に輸送した水素量を測定して効果の有無を調べた。電流値に基づく水素移送量の推定値と透過側で検出された水素濃度に基づく移送量の実測値はほぼ一致し、移送量も白金スパッタ電極の方が従来の白金ペースト電極より大きくなった。スパッタ法で作成した電極は電流密度の向上が期待でき、無電解メッキなどでは電極作成が困難な材料への電極作成法として有効である。

The electrochemical hydrogen pump using the ceramic proton conductor membrane is one of the candidate system that is applied to the blanket tritium recovery system of the fusion reactor. To enhance the hydrogen transportation ability, the electrode material having small particle size is being tried. The author has applied the sputtering as the method of making the electrode having small particle size, and the amount of hydrogen transported via the proton conductor membrane with the sputtering electrode was observed. The amount of hydrogen transported via the membrane with the platinum sputtering electrode became larger than that with the platinum paste electrode, and the advantage of the sputtering electrode was demonstrated.