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結晶配向ランタンシリケート固体電解質の作製とその酸化物イオン伝導特性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420690
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

打越 哲郎  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (90354216)

研究分担者 石垣 隆正  法政大学, 生命科学部, 教授 (40343842)
鈴木 達  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (50267407)
辻本 吉廣  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (50584075)
連携研究者 小林 清  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (90357020)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードランタンシリケート / 酸化物イオン伝導体 / 結晶磁気異方性 / 固体酸化物形燃料電池 / c軸配向 / 結晶配向 / コロイドプロセス / SOFC
研究成果の概要

La(OH)3とSiO2粉末を、静電吸着を利用した液中ヘテロ凝集法を用いて十分かつ均一に混合することで、組成ずれの無いランタンシリケート(LSO)単相の粉末を多量に合成できることを示した。次いで、強磁場コロイドプロセス法を用いてLSOのc軸配向バルク体が作製できることを示した。配向多結晶体において顕著な電導度異方性が認められ、配向体c軸平行方向>無配向体>配向体c軸垂直方向の順に伝導度が高かった。さらに、c軸配向体を電解質としたセルでは、無配向体を電解質としたセルに比べ、およそ3倍高い出力密度が得られ、SOFC電解質にランタンシリケートのc軸配向体を用いる有効性を初めて示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] CETMIC(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrophoretic deposition for obtaining dense lanthanum silicate2016

    • 著者名/発表者名
      Gustavo Suarez, Ngan T.K. Nguyen, Nicolas M. Rendtorff, Yoshio Sakka, Tetsuo Uchikoshi
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 42 号: 16 ページ: 19283-19288

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2016.09.095

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sinterable powder fabrication of lanthanum silicate oxyapatite based on solid-state reaction method2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, K. Hirai, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi, T. Akashi, Y. Sakka
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 号: 1436 ページ: 274-279

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.274

    • NAID

      130005064023

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コロイドプロセスによる粒子固化成形と微構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎、鈴木達
    • 雑誌名

      第46回Continuing Educationシリーズ講習会テキスト

      巻: 1 ページ: 58-71

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 静電吸着法により設計された粉末均一混合体からのランタンシリケートオキシアパタイトセラ ミックスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      高橋聡志, 打越哲郎, 小林清, 鈴木達, 目義雄, 石垣隆正
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE SOCIETY OF INORGANIC MATERIALSJAPAN

      巻: 21 ページ: 155-161

    • NAID

      40020091172

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セラミックス粒子の分散・凝集とコロイドプロセス2014

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎, 鈴木達
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE SOCIETY OF POWDER TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 51 ページ: 462-472

    • NAID

      130004856081

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ゼータ電位と分散・凝集2014

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 49 ページ: 296-301

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 液中微粒子分散制御によるセラミックス材料の組織設計と新材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎
    • 雑誌名

      粉砕誌

      巻: 57 ページ: 36-42

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Microstructure control in bulk ceramics by colloidal processing2016

    • 著者名/発表者名
      T. S. Suzuki, K. Kobayashi, T. Uchikoshi, Y. Sakka
    • 学会等名
      Workshop on Advanced Inorganic Materials (WAIM 2016)
    • 発表場所
      Liston Hotel Shanghai、中国
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Dense Ceramics and the Electrical Conductivity Anisotropy of the Textured MgO-doped Lanthanum Silicate Oxyapatite / Fabrication of Dense Ceramics and the Electrical Conductivity Anisotropy of the Textured MgO-doped Lanthanum Silicate Oxyapatite2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimura, K. Kobayashi, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi, Y. Sakka, T. Akashi
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MgOドープオキシアパタイト型ランタンシリケートの高配向性焼結体のイオン伝導異方性2016

    • 著者名/発表者名
      志村裕紀、小林清、鈴木達、打越哲郎、目義雄、平井拳也、明石孝也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学、広島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 磁場成形による微構造設計のエネルギー材料への適用2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木達、小林清、山田英登、打越哲郎、目義雄
    • 学会等名
      粉体工学会 春期研究発表会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク、京都
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Title Texture developing and some properties of feeble magnetic ceramics / Texture developing and some properties of feeble magnetic ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakka, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi
    • 学会等名
      ICCPS-13
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター、奈良
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強磁場中成形法を用いたMgOドープオキシアパタイト型ランタンシリケートの高配向焼結体作製と電気伝導異方性2016

    • 著者名/発表者名
      志村裕紀、小林清、鈴木達、打越哲郎、目義雄、平井拳也、明石孝也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] コロイドプロセスによる粒子固化成形と微構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎、鈴木達
    • 学会等名
      化学工学会第46回Continuing Educationシリーズ講習会
    • 発表場所
      東京大学本郷浅野キャンパス
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セラミックス粒子の外場制御コロイドプロセス2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎
    • 学会等名
      第3回ナノ物質集積複合化技術研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of c-axis oriented ceramic of lanthanum silicate oxyapatite by silp casting in a strong magnetic field using highly sinterable powder2015

    • 著者名/発表者名
      K. HIrai, K. Kobayashi, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi, T. Akashi, Y. Sakka
    • 学会等名
      STAC-9
    • 発表場所
      エポカルつくば
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and characterization of dense, c-axis-oriented lanthanumsilicate oxyapatite cearmics2015

    • 著者名/発表者名
      T. Uchikoshi
    • 学会等名
      5th Workshop NIMS-UR1-Saint Gobain
    • 発表場所
      Univ. Rennes-1, France
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コロイド粒子の電気泳動現象を用いたセラミックスの成形2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎
    • 学会等名
      第15回NIMSフォーラム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拭く酸化物表面へのポリマー修飾が電気泳動堆積プロセスに及ぼす効果2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎、鈴木晴絵、松永知佳、小林清、鈴木達、武藤浩行、松田厚範
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高配向性オキシアパタイト型ランタンシリケートの作製とその異方的特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      平井拳也、小林清、鈴木達、打越哲郎、明石孝也、目義雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and characterization of textured bulk ceramics of lanthanum silicate oxyapatite2015

    • 著者名/発表者名
      T. Uchikoshi, S. Takahashi, K. Kobayashi, T. S. Suzuki, Y. Sakka, T. Ishigaki
    • 学会等名
      PacRim-11
    • 発表場所
      ICC Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強磁場鋳込み成形法によるオキシアパタイト型ランタンシリケート配向バルク体の組織制御と電気伝導異方性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎、高橋聡志、小林清、鈴木達、目義雄、石垣隆正
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシアパタイト型ランタンシリケート配向多結晶バルク体の作製とその特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎, 高橋聡志, 小林清, 鈴木達, 目義雄, 石垣隆正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2015年年会
    • 発表場所
      慶応大・日吉キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシアパタイト型ランタンシリケート配向バルク体の作製とその特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎, 高橋聡志, 小林清, 鈴木達, 目義雄, 石垣隆正
    • 学会等名
      無機マテリアル学会 第129回講演会
    • 発表場所
      アヴァンセ佐賀
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] New Developments in Electrophoretic Deposition Process2014

    • 著者名/発表者名
      T. Uchikoshi
    • 学会等名
      2nd Workshop of YU Korea and NIMS Japan
    • 発表場所
      韓国・ヨンナム大
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コロイドプロセスによるセラミックス成形2014

    • 著者名/発表者名
      打越哲郎
    • 学会等名
      第146回電子セラミック・プロセス研究会
    • 発表場所
      横浜市泉区民文化センター テアトルフォンテ
    • 年月日
      2014-05-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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