| 研究課題/領域番号 |
05453084
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
岩原 弘育 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023125)
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| 研究分担者 |
日比野 高士 名古屋工業技術研究所, 構造プロセス部, 主任研究員 (10238321)
伊藤 秀章 名古屋大学, 工学部, 助教授 (60109270)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 混合イオン導電体 / プロトン / ペロブスカイト型酸化物 / 酸化物イオン / 燃焼電池 / ケミカルコジェネレーション |
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| 研究概要 |
BaCeO3を母体としたペロブスカイト型酸化物固溶体を合成し、そのセラミックスの高温におけるイオン導電性を検討した。BaCeO3の一部を3価カチオンで置換した固溶体は高温・水素-空気燃料電池条件下でプロトンと酸化物イオンによる混合イオン導電性を示すことを明らかにした。これらの試料の導電率のドーパントカチオン半径依存性を調べたところ、そのイオン半径rがr=0.90〜0.95Aで最大の導電率を示すことがわかった。また、燃焼電池条件における酸化物イオン導電率はドーパントカチオンの半径が大きいほど高くなることが明らかになった。2価カチオンをドーパントとした場合には、3価カチオンの場合に比べてプロトン導電率も酸化物イオン導電率も低下することが観察された。水蒸気の昇温脱離法と電気化学的水素同位体トレーサー実験から、2価カチオンドーパント添加の試料のプロトン導電率が低いのは、プロトン濃度もプロトン移動度も3価カチオンドーパント添加試料の場合に比べて低いことを明らかにした。
これらの混合イオン導電体が、エタンからエチレンをつくるための電気化学的メンブレン反応器やメタンからC2-炭化水素を製造するための反応器として、あるいは化学原料と電力とを同時に生産するケミカルコジェネレーションに適用できること実験室規模で実証することができた。
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