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水蒸気ポテンシャル制御下の焼成による新機能性固体電解質の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19560744
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

栗田 典明  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20242901)

研究協力者 武津 典彦  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80029355)
奥山 勇治  名古屋工業大学, 産官学連携センター, 特別研究員
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2007年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードプロトン伝導体 / 水蒸気制御 / 水素ポンプ / 酵素ポンプ / アルミナ / 焼成酸化物 / 水蒸気センサー / プロトン導電体 / 酸化物イオン導電体 / カルシウムジルコネート / 安定化ジルコニア / PID制御 / 酸素制御 / 水素制御 / 比例制御 / 積分制御
研究概要

本研究は、酸化物の焼成時にあまり考慮きれていない雰囲気の水蒸気分圧に着眼して、新規なプロトン導電性固体電解質の探索を目指すものである。始めに0.0001~0.01atmの範囲で水蒸気分圧制御を行える装置を開発に成功した。一方、代表的な高温プロクン導電体であるαアルミナにおいてプロトン伝導の向上には酵素分圧制御が重要であることを見いだし、プロトン導電率で約1桁の向上に成功した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (27件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] α-アルミナ単結晶のプロトン伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 雑誌名

      資源と素材 125

      ページ: 389-394

    • NAID

      10025312632

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new type of hydrogen sensor for molten metals usable up to 1600K2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Okuyama, N. Kurita, A. Yamada, H. Takami, T. Oshima, K. Koji, N. Fukatsu
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 55

      ページ: 470-474

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incorporation of hydrogen in barium-doped α-alumina2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Okuyama, N. Kurita, N. Fukatsu
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 180

      ページ: 175-182

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion of proton in alumina-rich nonstoichiometric magnesium aluminate spinel2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Okuyama, N. Kurita, N. Fukatsu
    • 雑誌名

      Ionics 15

      ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromotive force of gas concentration cell using alumina-rich nonstoichiometric magnesium aluminate spinet as the solid electrolyte2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Okuyama, N. Kurita, N. Fukatsu
    • 雑誌名

      Materials Transaction 49

      ページ: 187-192

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton conduction in α-alumina and its application to hydrogen sensor for molten metals2007

    • 著者名/発表者名
      N. Fukatsu, N. Kurita
    • 雑誌名

      Ionics 13

      ページ: 183-194

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] αアルミナを利用した溶融金属用水素センサー2009

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 山田輝, 栗田典明, 大島智子, 武津典彦
    • 学会等名
      第35回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] YをドープしたSrZr03の電気化学的特性2009

    • 著者名/発表者名
      柴垣直幸, 栗田典明, 奥山勇治, 武津典彦
    • 学会等名
      第35回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] αアルミナを用いた溶融Cu-Ni合金中の水素活量測定2009

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第49回銅及び銅合金技術研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] YをドープしたCaZr03の電気伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      包金小, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第145回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] YをドープしたSrZr03の電気伝導度特性2009

    • 著者名/発表者名
      柴垣直幸, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第145回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Coをドープしたα-Al203のプロトン伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      浅井純也, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第145回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いた電気化学的ポンピングによるH2-H20系混合気体雰囲気の制御2009

    • 著者名/発表者名
      浅野正己, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第145回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭素系脱酸剤被服による大気中金属溶解プロセスの解析2009

    • 著者名/発表者名
      岩田昌樹, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      資源・素材 (2009) 秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気伝導度のH/D同位体緩和現象を用いたペロブスカイト型酸化物中のプロトン移動度の決定2008

    • 著者名/発表者名
      生田真一, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第34回固体イオニクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気伝導度のH/D同位体緩和現象を用いたペロプスガイド型酸化物のプロトン移動度の決定2008

    • 著者名/発表者名
      生田真一, 他
    • 学会等名
      第34回固イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] αアルミナの分極時における水素ポテンシャルプロファイル2008

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第34回固体イオニクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いた電気化学的ポンピングによる水蒸気分圧制御2008

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 菱田光, 加藤起子, 武津典彦
    • 学会等名
      第34回固体イオニクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いた電気化学的ポンピングによる水蒸気分圧制御2008

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 他
    • 学会等名
      第34回固イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] αアルミナ分極時における水素ポテンシャルプロファイル2008

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 他
    • 学会等名
      第34回固イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] InをドープしたCaZr03上に作製した多孔質Pt電極の電極反応機構2008

    • 著者名/発表者名
      岩佐光洋, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第143回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いた電気化学的ポンピングによる水蒸気分圧制御2008

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 菱田光, 加藤起子, 武津典彦
    • 学会等名
      第143回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ニッケルをドープしたα-アルミナ中のプロトンの移動度2008

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 甲斐博人, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第143回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いた電気化学的ポンピングによる水蒸気分圧制御2008

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 他
    • 学会等名
      日本金属学会第143回大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ニッケルをドープしたα-アルミナ中のプロトンの移動度2008

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 他
    • 学会等名
      日本金属学会第143回
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Inを2mol%ドープしたCaZr03中の可動水素濃度の決定2008

    • 著者名/発表者名
      生田真一, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      甲府
    • 年月日
      2008-03-31
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Inを2mol%ドープしたCaZrO_3中の可動水素濃度の決定2008

    • 著者名/発表者名
      生田 真一, 他
    • 学会等名
      電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2008-03-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 市販αアルミナ多結晶体における電気伝導度の劣化2007

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 片山恵一, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第33回固体イオニクス研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-12-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] α-アルミナ系プロトン導電性固体電解質2007

    • 著者名/発表者名
      武津典彦, 奥山勇治, 栗田典明
    • 学会等名
      資源・素材 (2007) 秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 空気を基準ガスとして用いた濃淡電池型溶融銅用水素センサーの開発2007

    • 著者名/発表者名
      奥山勇治, 山田輝, 栗田典明, 武津典彦, 片平幸司, 大島智子
    • 学会等名
      資源・素材 (2007) 秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Al, MgをドープしたCaZr03の電気伝導特性2007

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 大野裕之, 遠藤圭, 武津典彦, 片平幸司
    • 学会等名
      資源・素材 (2007) 秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 鉄の水素透過に及ぼす表面酸化膜生成の影響2007

    • 著者名/発表者名
      鹿島智克, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第141回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 市販αアルミナ多結晶体のプロトン伝導特性とその熱履歴2007

    • 著者名/発表者名
      片山恵一, 奥山勇治, 栗田典明, 武津典彦
    • 学会等名
      第141回日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] ナノイオニクス2008

    • 著者名/発表者名
      栗田典明, 共著 (山口周監修)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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