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精密反応制御によるプロトン伝導性酸化物の高性能薄膜製造プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02311
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関京都大学

研究代表者

宇田 哲也  京都大学, 工学研究科, 教授 (80312651)

連携研究者 韓 東麟  京都大学, 工学研究科, 特定准教授 (40727567)
畑田 直行  京都大学, 工学研究科, 助教 (00712952)
研究協力者 真嶋 正利  
大谷 裕基  
植野 雄大  
大西 崇之  
野田 陽平  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2015年度: 27,950千円 (直接経費: 21,500千円、間接経費: 6,450千円)
キーワード燃料電池 / セラミックスプロセス / プロトン伝導体 / プロトン伝導性酸化物 / 水素ポンプ / セラミックス / セラミックプロセス
研究成果の概要

YをドープしたBaZrO3は、次世代の燃料電池に期待がかかる。一方で、電極材料との共焼結の際に、Niが拡散することが問題となっている。拡散防止法に関して研究を行った結果、現時点では、Niは焼結助剤としても機能しているため共焼結後に拡散したNiを還元処理によって、粒界に移動させ性能を回復させる方法が有望であると考えられた。また、そもそも、よく使用される20%のYがドープされたBaZrO3は、NiOと平衡しないという重要な知見も得られた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] A high temperature reduction cleaning (HTRC) process: a novel method for conductivity recovery of yttrium-doped barium zirconate electrolytes2016

    • 著者名/発表者名
      Donglin Han, Junji Iihara, Shigeaki Uemura, Kenji Kazumi, Chihiro Hiraiwa, Masatoshi Majima, Tetsuya Uda
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 4 号: 27 ページ: 10601-10608

    • DOI

      10.1039/c6ta03552c

    • NAID

      120006554794

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Phase Equilibria in the BaO-ZrO2-Y2O3-NiO System at 1500 C2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Ueno, Naoyuki Hatada, Donglin Han, Yuki Otani, Akiko Kuramitsu, and Tetsuya Uda
    • 学会等名
      The 12th Workshop on Reactive Metal Processing
    • 発表場所
      Massachusetts Institute of Technology, USA
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Y-doped BaZrO3 固溶体領域の調査2017

    • 著者名/発表者名
      植野雄大、畑田直行、韓東麟、倉満晶子、豊浦和明、宇田哲也
    • 学会等名
      固体イオニクスセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 1500 CにおけるBaO-ZrO2-Y2O3-NiO擬四元系の相平衡2016

    • 著者名/発表者名
      植野雄大、畑田直行、韓東麟、宇田哲也
    • 学会等名
      第42固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温還元による BaZr0.8Y0.2O3-δ 電解質に拡散した Ni の除去と電気伝導度の回復2016

    • 著者名/発表者名
      韓東麟、大谷祐基 、飯原順次、上村重明、鹿住健司、平岩千尋、真嶋正利、宇田哲也
    • 学会等名
      第42固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Phase Equilibria in the BaO-ZrO2-Y2O3-NiO System at 1500 C2016

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Hatada, Katsuhiro Ueno, Donglin Han, and Tetsuya Uda
    • 学会等名
      18th International Conference on Solid State Protonic Conductors
    • 発表場所
      Soria Moria hotell og konferansesenter, Norway
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] BaZr0.8Y0.2O3-d (BZY20) 電解質における遷移金属元素の拡散挙動2016

    • 著者名/発表者名
      大谷祐基 , 韓東麟 , 宇田哲也
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-12-27  

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