| 研究課題/領域番号 |
19017015
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石原 達己 (2008) 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80184555)
岡田 祥夫 (2007) 九州大学, 大学院・工学研究院, 研究員 (10432866)
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| 研究分担者 |
石原 達己 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80184555)
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| 研究期間 (年度) |
2007 – 2008
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| 研究課題ステータス |
完了 (2008年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | イオン伝導 / ナノイオニクス / ランタンゲルマネート / SOFC / 薄膜 / Pr2NiO4 / 欠陥平衡 / 残留応力 / 残留応カ |
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| 研究概要 |
イオン伝導におけるナノサイズ効果は、非常に興味ある現象として注目されており、種々のイオン伝導体について検討されている。本研究では混合伝導体におけるナノイオニクス効果を検討するとともに、LaGaO_3系酸化物のナノ薄膜を利用する高出力固体酸化物燃料電池(SOFC)の開発を検討した。Pr_2NiO_4系酸化物は優れた酸素イオン伝導性を有するが、Ptをナノサイズで添加することで、ホール伝導を抑制し、酸素イオン輸率の向上を検討した。その結果、期待したようにPtを1wt%添加した試料ではホールがトラップされ、全伝導度は低下するものの、酸素イオン伝導性は低下しないことがわかった。そこで、Ptナノ粒子の添加は酸素イオン輸率の向上に有効であることが見出された。一方、PLD法によるLaGaO_3系酸化物の薄膜化を検討した。目的とする組成のLaGaO3膜の作成を検討し、ターゲット組成を最適化することで、膜厚4μmの目的組成の薄膜が得られた。作成した薄膜を用いてSOFCを組み立て、発電特性を検討したところ、1.6W/cm^2の出力を700℃で達成することができた。内部抵抗を測定したところ、カソードの内部抵抗が大きいことから、カソードのS_<0.5>Sr_<0.5>CoO_3をPLD法で作成す重ことを行なった。その結果、膜厚が400nmの場合に最も内部抵抗は小さくなり、大きな出力を得ることが可能となった。以上より、PLD法により膜厚を制御したナノ効果を利用するSOFCでは大きな出力の達成が行なえた。
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