| 研究課題/領域番号 |
17K17717
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
丹羽 栄貴 東京工業大学, 理学院, 特任助教 (10707962)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 酸化物イオン伝導体 / 結晶構造解析 / 電気伝導度 / イオン伝導経路 / 結合原子価法 / SOFC / イオン伝導体 / 密度汎関数理論計算 / 固体化学 / 固体イオニクス / 燃料電池 |
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| 研究成果の概要 |
酸化物イオン伝導体は、環境・エネルギー分野の諸問題の解決には必要不可欠であり、新規の高いイオン伝導度を持つ酸化物の開拓は強く望まれている。本研究では、結晶構造データベースに収録されている酸化物の構造情報から結合原子価エネルギー(BVE)計算と密度汎関数理論(DFT)計算を用いて、効率的な新規酸化物イオン伝導体の探索法の開拓を目指す。これらの計算からピックアップした酸化物を実際に作製し、結晶構造や酸化物イオン伝導度などの基礎物性を評価する。提案した計算化学アプローチと実験により数種類の新しい構造型の酸化物イオン伝導体を発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
結合原子価に基づくエネルギー(BVE)計算は、計算手順が単純で１つの結晶構造データ当たりの計算時間が非常に短い。数多く報告されている酸化物の結晶構造データから高いイオン伝導度を有する酸化物をピックアップするのに適している。このイオン伝導体の探索法が開拓できれば、新たなイオン伝導体を効率よく探索できると考えられる。さらに、導電種が酸化物イオンや酸素欠損ではなく、他のイオン伝導体にも活用させることができ、電気化学デバイスの開発に大きな波及効果があると考えられる。
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