2015 Fiscal Year Annual Research Report
実用領域のイオン伝導性を示す2価カチオン伝導性固体の創製
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26248058
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
今中 信人 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30192503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 真治 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80379122)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 固体電解質 / マグネシウム / カルシウム / 亜鉛 / ナシコン型構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高いイオン伝導性を示す2価カチオン伝導体の開発を目指し、結晶構造に三次元網目構造を有するナシコン型構造を選択し、伝導イオン種にはMg2+イオン、Ca2+イオン、Zn2+イオンを選択した。
Mg2+イオン伝導体については、昨年度の成果を踏まえ、(Mg0.1Hf0.9)4/3.8Nb(PO4)3のNb5+イオンサイトをより高価数の6価のW6+イオンで部分置換した(Mg0.1Hf0.9)4/3.8(Nb1－yWy)5/5+y(PO4)3を合成し、そのイオン伝導性を調べた。(Mg0.1Hf0.9)4/3.8(Nb1－yWy)5/5+y(PO4)3はW6+イオンの固溶限界組成である(Mg0.1Hf0.9)4/3.8(Nb0.8W0.2)5/5.2(PO4)3（y = 0.20）において最大の導電率（600℃で4.06 × 10－4 S/cm）が得られ、その値は600℃において(Mg0.1Hf0.9)4/3.8Nb(PO4)3と比べて約3.3倍高い値であった。
Ca2+イオン伝導体については、昨年度の成果を参考に、合成方法を再検討した結果、液相法を用いることでナシコン型単相試料が得られ（組成については、論文発表前のため控える）、600℃で10－5 S/cmの値を示すことが明らかとなった。
さらに、ナシコン型構造を有するZn2+イオン伝導体を合成し、Zn2+イオン伝導の直接的な実証にも成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実証できた伝導2価カチオン種の種類が増加している
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度には、これまでの成果の発展に加え、Ni2+イオンについても検討することで、異なる電気陰性度、イオン半径などの視点から2価イオン伝導を考察する。
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