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生体物質由来のSOFC用新型固体電解質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25620189
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
研究機関東京理科大学

研究代表者

田中 優実  東京理科大学, 工学部, 准教授 (00436619)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードイオン伝導体 / 炭酸アパタイト / 燃料電池 / 固体電解質 / 酸化物イオン伝導 / 生体材料 / 固体酸化物形燃料電池 / 酸化物イオン伝導体 / 固体酸化物型燃料電池 / 骨
研究成果の概要

本課題では、比較的良好な酸化物イオン伝導を示す生体材料であるB型炭酸アパタイト(BCA)をベースとした固体酸化物形燃料電池用電解質の開発を目的とした。結果、脱炭酸処理によって最大10倍まで導電率を向上させることに成功した。また、BCAに対するフッ化物イオンの導入がさらなる導電率の向上に寄与する半面、イオン移動に対する活性化エネルギーの増大につながり、一方BCAへのチタンイオンのドープが、特に炭酸組成6 %(m/m)以上の領域において活性化エネルギーの減少に寄与するものの、ドープ量が過剰であると結晶格子の不安定化につながるとの知見を得た。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 固体電解質としての展開に向けた炭酸アパタイト系イオン伝導体の開発2014

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 雑誌名

      燃料電池

      巻: 13[4] ページ: 54-59

    • NAID

      40020093106

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フッ素ドープ系B型炭酸アパタイトのイオン伝導特性2014

    • 著者名/発表者名
      小林早紀, 久貫悠美, 田中優実
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 114[383] ページ: 23-25

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Sintering Aid on the Translucency of Spark Plasma Sintered Silicon Nitride Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      W. Yang, J. Hojo, N. Enomoto, Y. Tanaka, M. Inada
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 96[8] 号: 8 ページ: 2556-2561

    • DOI

      10.1111/jace.12370

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near Infrared Transmittance of Translucent Si3N4 Sintered Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      W. Yang, J. Hojo, N. Enomoto, Y. Tanaka, M. Inada
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 196 ページ: 155-157

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フッ素置換B型炭酸アパタイトの合成と酸化物イオン伝導特性2013

    • 著者名/発表者名
      田中優実, 久貫悠美, 北條純一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 113[358] ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素ドープ系B型炭酸アパタイトのイオン伝導特性2014

    • 著者名/発表者名
      小林早紀, 久貫悠美, 田中優実
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京・港区
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱刺激脱分極電流法によるセラミックス内部のイオン分極評価2014

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 学会等名
      第5回熱刺激電流測定法に関する研究会
    • 発表場所
      東京都・目黒区
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] B型炭酸アパタイトのイオン伝導特性に及ぼす脱炭酸処理の影響2014

    • 著者名/発表者名
      谷次茂之, 輿石朱里, 久貫悠美, 田中優実
    • 学会等名
      第3回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京・千代田区
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 炭酸アパタイトの酸化物イオン伝導に及ぼすフッ素添加効果2014

    • 著者名/発表者名
      田中優実, 久貫悠美, 北條純一
    • 学会等名
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SOFC用電解質としての展開に向けた炭酸アパタイト系イオン伝導体の開発2014

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 学会等名
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素含有炭酸アパタイトのイオン伝導特性2013

    • 著者名/発表者名
      川地麻里奈・稲田幹・榎本尚也・北條純一・田中優実
    • 学会等名
      第3回九州若手セラミックフォーラム&第43回窯業基礎九州懇話会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Challenges for development of new SOFC electrolyte made of "bone

    • 著者名/発表者名
      Yumi Tanaka
    • 学会等名
      2nd FC International Meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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