| 研究課題/領域番号 |
19K23650
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
AmanoPatino Midori (Estefani) 京都大学, 化学研究所, 特定助教 (80849018)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | Oxygen-ion mobility / Perovskite structure / Solid state chemistry / Topochemical methods / Structural study / Synchrotron radiation / Rietveld refinement / Layered structures / Solid state synthesis / Topochemical processes / Topochemical synthesis / Perovskite materials / Oxygen deficiency / Structure analysis / Oxide-ion Mobility / Solid State Chemistry / Perovskite Structure / Topochemical Methods |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Today, there is a critical need for clean and sustainable energy technologies. Oxide-ion (negatively charged oxygen atoms) conducting materials are promising in applications relevant to such technologies; for example, in high efficiency fuel cells. Metal oxides are abundant on the earth’s crust and when designed in particular structures, they can display significantly high oxide-ion conduction. This research aims to study complex-metal oxides exhibiting oxide-ion conduction at relatively low temperatures as a consequence of the synthesis strategy.
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| 研究成果の概要 |
トポケミカル（構造保存）な方法で作成された金属酸化物は、中程度の温度（T < 900 ℃）で酸素イオン伝導を示すことが期待される。本研究では、還元的・酸化的雰囲気での加熱および加圧処理を組み合わせたトポケミカルな反応を用いることでペロブスカイトおよびペロブスカイト関連構造酸化物を作成した。これらの材料では、カチオンや空孔の秩序が大きく異なっている。放射光X線回折と熱重量測定を用いて、これらの物質の詳細な構造変化を解析した結果、温度による酸素放出/取り込みの挙動を明らかにすることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、新しいクリーンエネルギー源や高エネルギー密度の電池の必要性が高まっており、それらの開発のために特に中低温で動作する新しいイオン伝導材料の研究が盛んに行われている。酸素イオン伝導体は、固体酸化物燃料電池（SOFC）などのデバイスに使用されるキーマテリアルである。本研究の成果は、酸素イオン伝導材料のバリエーションを拡げ、また、構造的特徴を活かすことで酸素イオン伝導を制御する可能性を示すもので、持続可能な社会を支えるSOFC技術を開発することにも繋がります。
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