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Improvement of fuel cell electrolytes by strain engineering

研究課題

研究課題/領域番号 16K18235
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関九州大学

研究代表者

ハリントン ジョージ  九州大学, 次世代燃料電池産学連携研究センター, 助教 (20753718)

研究協力者 Tuller Harry  MIT, Department of Materials Science and Engineering, Professor
Perry Nicola  Kyushu University, Assistant Professor
Sun Lixin  MIT, Department of Nuclear Science and Engineering, PhD Student
Yildiz Bilge  MIT, Department of Nuclear Science and Engineering, Professor
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードSOFCs / Thin films / Strain / Ceramic / Ionic Conductors / Ion conductors / Electrolytes / Solid oxide fuel cells / Doped ceria / Lattice strain / Oxygen ion transport / Interfaces / Pulsed laser deposition / Thin Films
研究成果の概要

燃料電池で使われている電解質材料の中をイオンが移動する際の電気抵抗が、燃料電池の性能低下の主要因の一つである。この電解質材料(本研究では酸化物)の中でイオンを動きやすくする革新的な材料設計コンセプトとして、結晶構造(結晶格子)を膨張・収縮させることに、George Harrington特任助教が本科研費事業で取り組む。一つは、イオン半径が異なる異種イオン(ドーパント)を結晶中に溶かし込んで結晶格子を制御する方法である。もう一つは、結晶構造のミスマッチを利用して、電解質結晶に機械的な応力を原子レベルで加えることを試みる。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of microstructure and crystallinity on surface exchange kinetics of strontium titanium iron oxide perovskite by in situ optical transmission relaxation approach2017

    • 著者名/発表者名
      T. Chen, G.F. Harrington, K. Sasaki, and N.H. Perry
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 5 号: 44 ページ: 23006-23019

    • DOI

      10.1039/c7ta04940d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Chemo-mechanical engineering at the nanoscale: Potential for next-generation fuel cell devices2017

    • 著者名/発表者名
      George Harrington
    • 学会等名
      Kyushu University Energy Week
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2017-01-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lattice strain vs. defect association: Rare earth doped-CeO2 films2017

    • 著者名/発表者名
      G. F. Harrington, N. Perry, H. L. Tuller, B. Yildiz, K. Sasaki
    • 学会等名
      International Conference on Electroceramics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ionic conductivity and defect association in strained thin films2017

    • 著者名/発表者名
      G. F. Harrington, N. Perry, H. L. Tuller, B. Yildiz, K. Sasaki
    • 学会等名
      21st International Conference of Solid State Ionics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Defect Association and Lattice Strain in Doped-Ceria Thin Films2017

    • 著者名/発表者名
      G. F. Harrington, N. Perry, H. L. Tuller, B. Yildiz, K. Sasaki
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modified mixed-ionic electronic conductivity in PCO/STO heterostructures2017

    • 著者名/発表者名
      G. F. Harrington, N. Perry, H. L. Tuller, B. Yildiz, K. Sasaki
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tailoring mixed-ionic electronic conductivity in PCO/STO heterostructures2017

    • 著者名/発表者名
      G. F. Harrington, N. Perry, H. L. Tuller, B. Yildiz, K. Sasaki
    • 学会等名
      2018 Conference on Electronic and Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimising SOFC electrolytes: lattice strain vs defect association2016

    • 著者名/発表者名
      George Harrington
    • 学会等名
      H2FC Researcher Conference 2016
    • 発表場所
      Belfast, U.K.
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of lattice strain on defect association in rare-earth doped CeO2 films2016

    • 著者名/発表者名
      George Harrington
    • 学会等名
      Electroceramics XV
    • 発表場所
      Limoges, France
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the interplay of lattice strain and defect association in doped CeO2 films2016

    • 著者名/発表者名
      George Harrington
    • 学会等名
      European Materials Research Society - 2016 Spring Meeting
    • 発表場所
      Lille, France
    • 年月日
      2016-05-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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