| 研究課題/領域番号 |
11650699
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
藤井 知 姫路工業大学, 工学部, 教授 (50047586)
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| 研究分担者 |
嶺重 温 姫路工業大学, 工学部, 助手 (00285339)
小舟 正文 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (90240960)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 混合導電体 / 固体酸化物燃料電池 / 酸素透過 / 電気伝導度 |
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| 研究概要 |
1.La_<1-x>Sr_xCo_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>の導電性と結晶構造並びに酸素不定比性との関連を明らかにした。
電子と酸化物イオン(O^<2->)の混合導電体であるLa_<1-x>Sr_xCo_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>セラミックスの結晶構造解析、並びに酸素量の組成、酸素分圧依存性を評価し、それぞれ同じ雰囲気下での電子導電率に及ぼす影響を詳細に調べた。その結果、La_<1-x>Sr_xCo_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>のもつ導電キャリアだけでなく、結晶構造のわずかな変化が電子導電率に影響を与えることを明らかにした。また酸素分圧依存性に関しては、酸素分圧低下に伴って導入される平衡または非平衡の酸素空孔が、電子導電率に影響を与えることを明らかにした。
2.La_<0.6>Sr_<0.4>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>へ意図的にSr欠損を導入した試料の物性を明らかにした。
La_<0.6>Sr_<0.4>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>セラミックスの燃料電池正極及び酸素透過膜への応用を目指し、そのO^<2->導電性の向上を図るために意図的にSr量を欠損させた試料(La_<0.6>Sr_<0.4-x>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>)を作製した。即ちO^<2->の拡散は試料内部の酸素空孔を介して起こるため、故意にSr量を欠損させることで電気的中性を保つために酸素空孔を新たに生成させることを目的とした。Sr欠損型試料は、xが0.025以下でほぼペロブスカイト単相であった。この範囲で酸素不定比性を調べたところ、xの増加に伴って酸素量の低下が見られたことから、期待通り酸素空孔が新たに導入されたと判断した。また電子導電率は依然として100Scm^<-1>以上と高い値であった。よってSr欠損型試料は酸素空孔濃度増加によるイオン導電性の向上が期待でき、また電子導電性も高いので、燃料電池正極や酸素透過膜材料として有望であることがわかった。
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