| 研究課題/領域番号 |
21K04981
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
立川 雄也 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70587857)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 表面化学 / 電気化学 / イオン伝導性酸化物 / プロトン伝導性固体酸化物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プロトン伝導性固体酸化物の表面での反応特性の解明に着目して研究を行う。本研究では、表面素反応に着目してこの材料の表面特性を明らかにするため、電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法を用いて電気化学セルの作動特性評価を吸脱着と拡散に着目して実施する。プロトン伝導性固体酸化物表面の界面化学・電気化学特性の解明を目指し、その成果を活かした次世代高効率エネルギーシステム創出へつなげる。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、高温でのイオン伝導性を有する固体酸化物材料のうち特にプロトン伝導性を有する材料の表面特性を明らかにするため、電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって、電気化学セルの作動特性評価を最終的に明らかにすることを目的としている。1年目には従来材料との電気化学特性の違いを明らかにすること、他の電極材料を用いた試験による特性の変化を明らかにすることを目指して研究を行なってきており、電気化学特性の違いについては、既知の材料を用いた燃料電池での特性評価を行なった結果、従来よりプロトン伝導性酸化物を用いたセル(proton conducting solid oxide cell,p-SOC)の課題であった電解質由来の性能低下を一定程度克服し、前述の電気化学インピーダンス法の緩和時間分布に着目した計測手法によって特性の比較を行なってきた。
２年目も引き続き、それらの評価を実施するとともに燃料電池の逆作動である電解運転での特性も取得を進めて一定の成果が得られ、研究内容について論文として報告を行った。
最終年度も継続して、本研究テーマの推進を進めてきたがこれまで課題であった、p-SOCの特性評価上の特性評価について実験を進めたものの期間中の装置修理などにより評価に十分な結果の取得の面で課題が残る状態であった。本研究期間後も引き続き本研究関連テーマを進めていくがこれまでの研究の中で得られた電極材料の特性変化に与える影響とその依存性について、電気化学インピーダンス計測により得られた電極特性を分析し評価した結果を現在の評価結果に基づいて成果を取りまとめ報告として準備中である。
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