蛍石型酸化物のプロトン伝導性決定因子の解明と高速プロトン伝導性の実現

• Project/Area Number: 25K17831
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 山口 拓哉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (00896706)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: プロトン伝導 / 燃料電池 / セラミックス

Outline of Research at the Start

電解質にプロトン伝導体を用いた燃料電池 (作動温度：400~600℃) は、高効率かつ低コストな次世代燃料電池として期待されているが、現段階ではそれを実現するための電解質材料が存在しない。La2O3-Nb2O5系の欠陥蛍石型酸化物は非ペロブスカイト型酸化物の中では最高クラスのプロトン伝導度 (~1×10－3 Scm－1 @500℃) を有しており、プロトン伝導性をもう一桁向上することで電解質材料への応用が可能となる。本課題では、蛍石型酸化物の組成とプロトン伝導性との関係、およびその起源を明らかとした上で、得られた知見に基づきプロトン伝導性の向上に取り組む。