ペロブスカイト型酸化物への水の溶解と、その安定性とプロトン伝導

• 研究課題/領域番号: 19686045
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宇田 哲也 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80312651)
• 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: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2008年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2007年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
• キーワード: ペロブスカイト / 水和反応 / 脱水反応 / 熱力学 / 燃料電池

研究概要

BaをドープしたLaScO_3は加湿雰囲気ではH2_Oが溶解し、電離したプロトンが電気伝導に寄与する。しかし、300℃程度以上で脱水反応が起こり、燃料電池の電解質への応用は困難である。そこで、H2_Oとの親和性の大きいBaOの濃度が高いほど酸化物中のH2_Oが安定化すると考え、価数の1つ大きいZr(IV)をSc(III)サイトに同時にドープし、BaOの固溶量を大きくし、H2_Oの安定性向上に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Solid solutions of perovskite in the LaO1.5-BaO-ScO1.5-ZrO2 system at 1600 ℃ (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Suehiro, T. Uda, S.Imashuku, Y. Nose, Y. Awakura
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry Vol. 181 ページ: 2572-2579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid solutions of perovskite in the La01.5-Ba0-Sc01.5-Zr02 system at 1600℃ (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Suehiro, T. Uda, S. Imashuku, Y. Nose, Y. Awakura
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 181 ページ: 2572-2579
  • 査読あり
• [学会発表] LaO.6BaO.4ScO2.8-BaZrO3系固溶体の領域探索と水和・脱水特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 末広浩一
  • 学会等名: 平成19年度第3回材料化学研究会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
  • 年月日: 2007-12-10
• [学会発表] LaO.6BaO.4ScO2.8-BaZrO3系固体酸化物の固溶領域探索と水和・脱水特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 末広浩一
  • 学会等名: 資源・素材2007秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] La0.6Ba0.4Sc02.8-BaZr03系固体酸化物の固溶領域探索と水和・脱水特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 末広 浩一、今宿 晋、宇田 哲也、粟倉 泰弘
  • 学会等名: 資源・素材2007秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] Hydration and protonic conduction properties of solid solutions of cubic perovskite forming between LaO.6BaO.4ScO2.8 and BaZrO3 (Poster presentation) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Suehiro
  • 学会等名: International Society of Electrochemistry 58th Annual Meeting
  • 発表場所: Banff (Canada)
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] Hydration and protonic conduction properties of solid solutions ofcubic perovskite forming between LaO.6BaO.4ScO2.8 and BaZrO3 (Poster presentation) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Suehiro, S. Imashuku, T. Uda, Y. Awakura
  • 学会等名: International Society of Electrochemistry 58th Annual Meeting
  • 発表場所: Banff (Canada)
  • 年月日: 2007-09-11