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本研究では、固体酸化物形燃料電池の電極材料を理論的設計するために、作動中の電極材料における双方向マルチスケール現象を解明可能なシミュレータの開発及び化学反応による電極材料であるNiのサーメット材料の亀裂生成プロセスを解明する研究を行った。開発したシミュレータにより、YSZにおいて、イットリア濃度の増加によるの酸素空孔が増加することで、応力集中が発生しやすくなり、塑性変形しやすくなることを明らかにした。また、水分子の水蒸気における水分子がNiの表面に解離反応より、表面部分は圧縮応力が発生し、多結晶Niは積層欠陥が生成しやすくなることを明らかにした。
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