先端イオンビーム技術に立脚したエネルギー変換材料の表面解析
Project/Area Number |
13F03770
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 外国 |
Research Field |
構造・機能材料
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
石原 達己 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (80184555)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TELLEZ-LOZANO HELENA 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 外国人特別研究員
TELLEZ-LOZANO Helena カーボンニュートラル, エネルギー国際研究所, 外国人特別研究員
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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Keywords | 表面濃縮 / LaCoO3 / 低エネルギーイオン散乱 / 水蒸気電解 / 空気極 / 低エネルギーイオン錯乱 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では表面へのSrOなどのアルカリ土類酸化物の濃縮現象について検討を行ってきた。最終年度の今年度は、引き続きLaCoO3系ペロブスカイト酸化物やSrTiO3の表面へのSrOの濃縮を検討するとともに、アルカリ土類を含まない空気極触媒について検討を開始した。 従来の検討から、La0.6Sr0.4CoO3の表面濃縮について検討してきたが、今年度はPLD法で作製した薄膜の表面濃縮を検討し、濃縮して析出したSrOは水で洗浄すると除去できるが、焼鈍により比較的短い時間で析出するので、単純に除去するのみでは表面濃縮の課題は解決できないことが分かった。また、表面近傍のCoの役割についても検討し、表面の酸素欠陥を通して、反応に関与する機構を示した。 SrTiO3について表面がSrOで覆われた際に酸素を活性化できる機構を検討し、表面の酸素欠陥を通して酸素分子が活性化できることがわかった。また、酸素分子から酸素原子への電荷移動を生じることを示した。 本研究では量子計算との併用により、活性の低いアルカリ土類酸化物が表面濃縮した空気極触媒での優れた酸素還元活性が維持される機構の解明を進めるとともに、遷移金属の反応への寄与について、酸素欠陥の重要性の指摘を行った。また、アルカリ土類を含まない空気極として、Pr2Co(Cu)O4などを提案し、その活性の検討を開始した。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(43 results)
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[Journal Article] Fundamental electrochemistry: general discussion2015
Author(s)
M. Mogensen, R. Gorte, J. Vohs, I. Metcalfe, S.D. Ebbesen, S. McIntosh, S. Barnett, S.P. Jiang, M. Li, T. Ishihara, R. Merkle, J.B. Hansen, J. Druce, H. Tellez, G. Lindbergh, V. Birss, X. Yue, J. Hartvigsen, C. Graves, J. Irvine, B. Yildiz, R. Kee, D. Cumming
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Journal Title
Faraday Discussions
Volume: 182
Pages: 177-212
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Materials development: general discussion2015
Author(s)
R. Gorte, J. Vohs, T.L. Skafte, R. Kee, J. Varcoe, I. Metcalfe, S.D. Ebbesen, G. Kim, D. Dong, S.P. Jiang, M. Li, T. Ishihara, J.B. Hansen, B. Molero-Sanchez, S. McIntosh, H. Tellez, et al.
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Journal Title
Faraday Discussions
Volume: 182
Pages: 307-328
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Cation Surface Segregation and Composition Depth Profile Variations in Thin Films Of SOFC Cathode Materials Analysed by Low Energy Ion Scattering2015
Author(s)
Jose Santiso, Helena Tellez-Lozano, Araceli Gutierrez-Llorente, James Zapata, Roberto Moreno, Jaume Roqueta, Nuria Bagues, Anna Magraso, Jose M. Caicedo, John Druce, John A. Kilner and Tatsumi Ishihara
Organizer
20th International Conference on Solid State Ionics (SSI-20)
Place of Presentation
Keystone, Colorado, USA
Year and Date
2015-06-14
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Oxygen diffusion/exchange processes in two-dimensional Ln2NiO4+δ (Ln=La, Pr, and Nd) single crystals: IEDP/LEIS measurements2015
Author(s)
Jean-Marc Bassat, Helena Tellez, Monica Burriel, Remi Castaing, W. Paulus, P. Veber, Tatsumi Ishihara, John Kilner
Organizer
20th International Conference on Solid State Ionics (SSI-20)
Place of Presentation
Keystone, Colorado, USA
Year and Date
2015-06-14
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Surface Segregation and Inter-Diffusion of Cations and Impurities in Microelectrodes for Solid Oxide Fuel Cells and Electrolysers2015
Author(s)
Helena Tellez, John Druce, Yanuo Shi, Markus Kubicek, Neil Simrick, Jennifer Rupp, Tatsumi Ishihara, John Kilner
Organizer
227th ECS Meeting, Symposium I05: Solid-Gas Electrochemical Interfaces (SGEI 1)
Place of Presentation
Chicago, Illinois, USA
Year and Date
2015-05-24
Related Report
Int'l Joint Research
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