原子間ポテンシャルを用いた全散乱解析による機能性酸化物の欠陥構造の可視化

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14815
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 北村 尚斗 東京理科大学, 理工学部先端化学科, 講師 (10453812)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 2体分布関数 / 格子欠陥 / 酸化物イオン伝導体

研究成果の概要

固体酸化物型燃料電池への応用が期待されている電解質に着目し、その原子配列と酸化物イオン伝導性の関係を解明するため、原子間ポテンシャルを用いた逆モンテカルロモデリングにより全散乱測定のデータを解析した。その結果、ランタンシリケートをはじめとする酸化物イオン伝導体について、結晶中に存在する欠陥（空孔や置換種）の分布とその周辺の局所構造の解明に成功し、導電特性に及ぼす影響が明らかになった。

自由記述の分野

固体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体酸化物型燃料電池は低環境負荷の発電システムとして注目されているが、その幅広い普及のためには、既存の物質よりも優れた酸化物イオン伝導性を示す物質の創製が必要である。本研究では新しい原子配列の解析手法を確立し、酸化物イオン伝導性を向上させるための方針を検討した。近年の燃料電池に対する需要を考慮すると、本研究で得られた成果は学術的・社会的に重要である。