ボトムアップナノテクノロジーによる全ナノイオニクス構造ナノSOFCセルの創製

• 研究課題/領域番号: 19710117
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井口 史匡 東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (00361113)
• 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: 3,090千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: ナノデバイス造形 / PLD / 残留応力制御 / 一室型固体酸化物形燃料電池 / SOFC / MEMSプロセス / PLD法 / ナノイオニクス

研究概要

本研究はMEMSデバイスの電源としても適用可能な固体酸化物形燃料電池(SOFC)を従来の手法ではなく,MEMSプロセスに適合したドライプロセスのみを用いてシリコンウェハー上に作り上げたものである。SOFCの主構成材料であるセラミックスとシリコンウェハーは性質が異なり,残留応力等による破壊の問題が多く発生したが,SOFCの構造に応力に比較的対抗性の高い一室型構造を採用した結果,SOFCセルの構築に成功した。しかし機電力等電池としての性能は低いため今後の構造,材料面での追加が必要であることも同時に明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 中低温動作マイクロSOFCのためのGd添加CeO_2の堆積と微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 75 ページ: 524-526
• [雑誌論文] 中低温動作マイクロSOFCのためのGd添加CeO_2の堆積と微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智一, 井口史匡, 湯上浩雄, 江刺正喜, 田中秀治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 75 ページ: 524-526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of BaZrO3 based Proton Conductors as an Electrolyte for Intermediate Temperature Operating SOFC (2007)
  • 著者名/発表者名: F.Iguchi
  • 雑誌名: ECS Transactions 7 ページ: 2331-2336
• [雑誌論文] Performance of BaZrO_3 based Proton Conductors as an Electrolyte for Intermediate Temperature Operating SOFC (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Iguchi
  • 雑誌名: ECS Transactions 7 ページ: 2331-2336
  • 査読あり
• [学会発表] BaZrO3系電解質を用いた中低温作動型MEMS-SOFCの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭佑
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] PLD法により作製したプロトン導電性固体酸化物薄膜における内部応力と導電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井口史匡
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] BaZrO_3系電解質を用いた中低温作動型MEMS-SOFCの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭佑
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] MEMS技術を用いたシリコンウェハー上への固体酸化物型燃料電池の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井口史匡
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] MEMS技術を用いたシリコンウェハー上への固体酸化物型燃料電池の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井口史匡
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第44期総会・講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Fabrication of GDC-based Micro SOFC with Microheaters (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi
  • 学会等名: PowerMEMS2008+μEMS2008
  • 発表場所: Sendai(Japan)
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] Grain boundary conductivity of Y-doped BaZrO3 proton conductors (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Iguchi
  • 学会等名: the 2nd international conference on physics of solid state ionics (2nd ICPSSI)
  • 発表場所: Tokyo(Japan)
  • 年月日: 2007-12-18
• [学会発表] Grain boundary conductivity of Y-doped BaZrO_3 proton conductors (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Iguchi
  • 学会等名: the 2nd international conference on physics of solid state ionics (2nd ICPSSI)
  • 発表場所: Tokyo, Japan東京工業大学
  • 年月日: 2007-12-18