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Effects of Feed Gas Composition on Surface Reactivity and Degradation of Solid Oxide Electrodes

研究課題

研究課題/領域番号 16K18236
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

ドルース ジョン  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (50635886)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードSolid Oxide Electrodes / Oxygen Exchange / Surface Chemistry / SOFC / Solid oxide electrodes / Oxygen exchange / Surface chemistry / 機能性セラミックス材料
研究実績の概要

Using the unique equipment for annealing under controlled atmospheres, constructed in the first year of the project, the effect of both water vapour and carbon dioxide on oxygen exchange in lanthanum strontium cobalt ferrite (LSCF) and barium lanthanum cobaltite (BLC) have been measured as a function of temperature. Both of these components accelerate oxygen exchange compared to pure, dry oxygen on its own by around an order of magnitude. However, the activation energies for oxygen exchange in the different atmospheres do not seem to vary significantly.

Measurements of the surface composition of the samples exposed to different atmospheres suggest that both humidity and carbon dioxide exacerbate the segregation of alkaline earth cations (strontium and barium in LSCF and BLC, respectively).

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 11件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Double perovskite cathodes for proton-conducting ceramic fuel cells: are they triple mixed ionic electronic conductors?2017

    • 著者名/発表者名
      Helena Tellez Lozano, John Druce, Samuel J. Cooper and John A. Kilner
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 18 号: 1 ページ: 977-986

    • DOI

      10.1080/14686996.2017.1402661

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electronic Properties and Surface Reactivity of SrO Terminated SrTiO3 and SrO Terminated Iron Doped SrTiO32017

    • 著者名/発表者名
      Aleksandr Staykov, John Druce, Helena Tellez, Ji Wu, Tasumi Ishihara and John A. Kilner
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 18

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] LaTiOxNy Thin Film Model Systems for Photocatalytic Water Splitting: Physicochemical Evolution of the Solid-liquid Interface and the Role of the Crystallographic Orientation2017

    • 著者名/発表者名
      Markus Pichler, Wenping Si, Fatima Haydous, Helena Tellez, John Druce, Emiliana Fabbri, Mario El Kazzi, Max Döbeli, Silviya Ninova, Ulrich Aschauer, Alexander Wokaun, Daniele Pergolesi, Thomas Lippert
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: n/a 号: 20

    • DOI

      10.1002/adfm.201605690

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Oxygen Transport Properties and Surface Composition of Some Alkaline Earth Free Perovskite Oxide Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      1)John Druce, Helena Tellez, Kuan Ting Wu, Tatsumi Ishihara and John A. Kilner
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21)
    • 発表場所
      Padua, Italy
    • 年月日
      2017-06-18
    • 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] Exploring Mixed Proton / Electron Conducting Air Electrode Materials in Protonic Electrolysis Cells2017

    • 著者名/発表者名
      2)Kwati Leonard, John Druce, Vincent Thoreton, John A. Kilner and Hiroshige Matsumoto
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21)
    • 発表場所
      Padua, Italy
    • 年月日
      2017-06-18
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Chemistry of BaZr0.9Y0.1O3-δ and its effect on the Electrochemical Properties of a Ni / BaZr0.9Y0.1O3-d Interface for Proton Ceramic Electrochemical Cells2017

    • 著者名/発表者名
      3)Min Chen, Helena Tellez, John Druce, Hiroshige Matsumoto and Truls Norby
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21)
    • 発表場所
      Padua, Italy
    • 年月日
      2017-06-18
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ion Beam Imaging with SIMS and LEIS2017

    • 著者名/発表者名
      4)John A. Kilner, John Druce and Helena Tellez
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21)
    • 発表場所
      Padua, Italy
    • 年月日
      2017-06-18
    • 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] Determining the Effect of Atmospheric Components on the Interaction of Gaseous Molecular Species with Oxide Air Electrodes, oral presentation at 21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21), Padua, Italy, 12017

    • 著者名/発表者名
      5)Vincent Thoreton, John Druce, Helena Tellez, Tatsumi Ishihara and John A. Kilner
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics (SSI-21)
    • 発表場所
      Padua, Italy
    • 年月日
      2017-06-18
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural and Transport Properties of the BLC-PBCO System; Effects of Cation Ordering2016

    • 著者名/発表者名
      John Druce, Tianqui Wang, Helena Tellez, John A. Kilner and Tatsumi Ishihara
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (PRIME-2016)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Reactivity and Ionic Transport of Mixed Conductors in Wet Atmospheres2016

    • 著者名/発表者名
      Helena Tellez, John Druce, Tatsumi Ishihara and John A. Kilner
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (PRIME-2016)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 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] Oxygen Activation and Dissociation on Transition Metal-Free Perovskite Surfaces; Insights on the Surface Reactivity of SrTiO32016

    • 著者名/発表者名
      Aleksandar Staykov, Taner Akbay, John Druce, Helena Tellez, Tatsumi Ishihara and John A. Kilner
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (PRIME-2016)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Guiding the Development of Efficient and Durable Electrodes for Electrochemical Energy Conversion Applications Through Advanced Ion Beam Techniques2016

    • 著者名/発表者名
      Jose M. Vadillo, John Druce, Tatsumi Ishihara, John A. Kilner and Helena Telle
    • 学会等名
      SciX 2016
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-09-18
    • 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] Oxygen Exchange on Real Electrode Surfaces; Experimentally-Guided Computational Insight2016

    • 著者名/発表者名
      John A. Kilner, Aleksandar Staykov, John Druce, Helena Tellez, Taner Akbay and Tatsumi Ishihara
    • 学会等名
      12th European SOFC and SOE Forum 2016
    • 発表場所
      Lucerne, Switzerland
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Composition and Oxygen Exchange Properties of Alkaline Earth-Free Perovskites2016

    • 著者名/発表者名
      John Druce, Helena Tellez, John A. Kilner and Tatsumi Ishihara
    • 学会等名
      229th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2018-12-17  

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