エクセルギー有効利用の重要性から、700〜1000度で作動する固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell:SOFC)に注目が集まっている。SOFCは単体での高い発電効率に加え、 様々な炭化水素燃料に対応できること、熱機関や内部改質による排熱利用が可能である等、様々なメリットを有する。しかしながら、SOFCの実用化のためにはコストや耐久性に課題を克服する必要があり、そのためにはシステムとそれを構成するセルや電極の階層的な設計技術を高度化する必要がある。本研究では、SOFCの高信頼性、高効率化に向けて、実験及び数値計算手法を開発し、発電システムから電極レベルに至る広い時空間スケールの現象を予測、制御するための研究を行っている。特に、電極微細構造が発電性能に与える影響に注目し、微細構造を制御したSOFCの性能を実験により計測するとともに、収束イオンビーム走査型電子顕微鏡（FIB-SEM）を用いた3次元電極微細構造の直接計測、ミクロな実構造における拡散と電気化学反応を連成させた格子ボルツマン法による数値シミュレーションを行っている。