| 研究課題/領域番号 |
23656426
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
篠崎 和夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00196388)
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| 研究分担者 |
櫻井 修 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20108195)
塩田 忠 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40343165)
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| 連携研究者 |
脇谷 尚樹 静岡大学, 工学部, 教授 (40251623)
木口 賢紀 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70311660)
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| 研究期間 (年度) |
2011 – 2012
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 燃料電池材料 / CVD 法低温合成 / 燃料電池 / Gd添加CeO2 / 減圧CVD法 / 常圧CVD法 / 低温合成 / CVD法 / GDC / SDC |
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| 研究概要 |
従来の酸化物イオン伝導体を用いた燃料電池電解質板は焼結プロセスで作成されており、原料粉体中の添加イオン分布の原子レベルでの不均一や、高焼結温度(1200～1500℃)による焼結体中での陽イオン分布の不均一などの問題がある。本研究では従来の固体電解質板作成の考え方を変えて、新しい有機金属原料を用いた化学気相析出(CVD)法を用いて、低温で陽イオンが均一に分散し、焼結過程を経ずに固体電解質を形成する条件を検討した。CVDについては、減圧CVDと常圧CVDの両面で検討した。減圧CVDでは、基板温度300℃程度で製膜が可能で、膜厚方向の酸化物イオン伝導も150～180℃で観察されることを確認した。常圧CVDでは、原料気化部と製膜部を上下位置に配置し、その距離を近づけることで、気化した原料ガスが直接、基板上に輸送される構造を持つ装置を新規に開発した。また、Ni-GDC系混合導電体多孔質(アノード)電極、および、LaSrCoO_3-GDCを用いた多孔質混合導電性(カソード)電極の試作をおこない、減圧CVD法によるGDC固体電解質薄膜の形成条件の検討を行った。気孔率の制御をPMMA粒子の粒径、添加量で行い、曲げ強度とガス透過率測定による電極性能の検討を行った。作成した薄膜型の燃料電池構造で、H_2-O_2系原料ガスによる発電試験を行った。
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