2008 Fiscal Year Annual Research Report
ナノデザイン構造体を利用した高速イオン伝導体の創製
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16079202
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
河村 純一 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (50142683)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神嶋 修 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90321984)
前川 英己 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60238847)
桑田 直明 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (00396459)
武野 幸雄 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30126875)
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| Keywords | 有機無機複合体 / リチウムイオン伝導体 / メソポーラスアルミナ / プロトン伝導体 / NMR |
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| Research Abstract |
(1) 銀・リチウム-プロトン系の整理と理論検討
本年度は、これまでの結果の解析と整理をすすめ、銀・リチウム・プロトン伝導性ナノ複合体における界面効果・ナノイオニクス効果について、とりわけ界面アモルファス層の役割を明らかにし、成果の公表を進めた。
(2) プロトン伝導性ナノ複合体の創製と伝導機構の解明
プロトン伝導性ナノ複合体の研究を進め, 昨年までの有機無機複合体によるプロトン伝導の成果をまとめて公表した。更に、本来プロトン伝導体であるLiBH4などの金属水素化物が、リチウムイオン伝導性を示す事を見いだし、メカニカルミリング法による微粉化とLiIとの複合化による伝導度増加を1目指した。その結果、室温での伝導度が3けた以上増加する事を見いだした。更に、NMR測定の結果、リチウムイオン伝導性がメインである事が分った。これは、複合体化することにより、部分固溶による相転移温度低下と粒子界面での歪によるものと考えられる。
(3) 蒸気圧制御N-Rによる測定
蒸気圧制御NMR装置を用いて、プロトン伝導体のNMR測定を行ない、水蒸気量により異なるナノ細孔を有するNafion等の高分子膜を対象に、2次元DOSY-NMR法を適用し、異なる状態に属するプロトンの化学シフトと拡散孫数を同時に決定する手法を開発した。実際DOSY-MR法をDMFCを想定したメタノール・水中のNafion膜に適用し、膜の内外の水分子とメタノール分子の拡散係数を同時に分離計測する事に成功した。
(4) その他、他班との連携により、プロトン導電体のYb核やプロトンなどのNMR測定を実施し、構造変化とプロトンダイナミクスの情報を得た。
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