| 研究課題/領域番号 |
07239104
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
山本 治 三重大学, 工学部, 教授 (70023116)
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| 研究分担者 |
三浦 則雄 九州大学, 総合理工, 助教授 (70128099)
水崎 純一郎 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (90092345)
岩原 弘育 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (80023125)
内田 祐之 山梨大学, 工学部, 助教授 (20127434)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | プロトン導電体 / 固体酸化物燃料電池 / 化学センサー / 酸化物イオン導電体 / 混合導電体 / ガス分離膜 / ペロブスカイト型酸化物 / ナトリウムイオン導電体 |
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| 研究概要 |
高速イオン導電性固体の新規応用を開拓すべく研究した結果、次のような成果が得られた。
(1)低温型固体酸化物燃料電池用電解質の開発を目指し、ZrO_2-Ln_2O_3(Ln=lanthanides)系酸化物の導電性を系統的に検討した。その導電性は添加イオンのイオン半径に大きく依存し、また、酸化物イオンの移動のエンタルピーをよび添加イオンと酸化物との会合のエンタルピーもイオン半径により変化した。これらの成果は高速イオン導電体探索に重要な指針を与えるものである。
(2)プロトン導電体SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-x>を隔膜とし、水素ポンプ機能を応用したガス中の水蒸気を電気的に除去する除湿装置を試作した。この除湿装置は高効率で低水素蒸気圧まで除湿が可能となった。
(3)固体酸化物燃料電池の酸素極としてのLa_<1-x>Sr_xCoO_3の電極反応挙動についで検討した結果、電極内部および電極と電解質界面では酸素の拡散は早いが、気相と電極界面での移動は遅いことが解った。これらの成果は高性能酸素極の設計にきわめて有益である。
(4)Na^+イオン導電体のNASICONを電解質とし、補助極にNaNO_2を組み合わせたNOセンサーを開発し、その特性を検討した。10-1ppmの広い濃度範囲で極めて良好な特性を示した。また、電解質に安定化ジルコニアを、電極にCdOとSnO_2との混合物を用いたセンサーはCOに選択的に応答することが認められた。
(5)固体酸化物燃料電池の高性能燃料極を開発した結果、Ru-Sm添加CeO_2の微細構造を制御した電極が低温においても極めて優れて電極特性をしめすことが認められた。
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