リン酸塩ガラスの超プロトン導電性発現に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560010
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 高橋 東之 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (30202154)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: リン酸塩 / ガラス / プロトン伝導 / 固体電解質

研究概要

本研究は高プロトン伝導を示すリン酸塩ガラスの合成条件とガラス中のプロトン伝導機構を明らかにした。低温溶融あるいは加湿雰囲気中ガラス転移温度以下での熱処理により高プロトン伝導が実現されることを見いだしたが、これはガラス中に導入される水分子を介したホッピングによりプロトン移動度が増加するためであると結論づけられた。さらに、高プロトン伝導と化学的耐久性を両立するための条件を明らかにし、環境負荷の低い新たなプロトン伝導性ガラスを開発するための指針を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Proton Conduction Mechanism of Phosphate Glasses (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, A. Shimizu, T. Sakuma
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. Vol. 79, Suppl. A ページ: 115-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calorimetric Study of Kinetic Glass Transition in Various Glasses (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hiki, H. Takahashi
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. Vol. 79 ページ: 034604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of intermediate-range orders in the viscosity-temperature relationship of supercooled liquids and glasses (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, H. Takahashi
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. Vol. 132 ページ: 104504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Conduction in theVitreous and Crystallized Li_2O-V_2O_5-P_2O_5 System (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, T. Karasawa, T. Sakuma, J. E. Garbarczyk
  • 雑誌名: Solid State Ionics Vol. 181 ページ: 27-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillatory diffuse X-ray scattering from lead chalcogenides (2010)
  • 著者名/発表者名: Xianglian, T. Sakuma, K. Basar, H. Takahashi
  • 雑誌名: J.Thermal Anal.Cal. Vol. 99 ページ: 65-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inter-atomic distance and temperature dependence of correlation effects among thermal displacements (2009)
  • 著者名/発表者名: Xianglian, S. Siagian, K. Basar, T. Sakuma, H. Takahashi, N. Igawa, Y. Ishii
  • 雑誌名: Solid State Ionics Vol. 180 ページ: 480-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscosity-temperature relationship of glasses with low melting points obtained by wide-range measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, H. Takahashi
  • 雑誌名: J.Ceram.Soc.Jpn. Vol. 116 ページ: 855-859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sodium ion motion in NaI-AgPO_3 glasses (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, H. Nakanii, T. Sakuma
  • 雑誌名: Solid State Ionics Vol. 179 ページ: 2137-2141
  • 査読あり
• [学会発表] AgI-Ag20-V205ガラスの構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋東之, 飯田将来, 佐久間隆, 小原真司
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 中性子回折によるリチウムイオン伝導体Li1+xAlxGe2-x(P04)3の構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田泰裕, 高橋東之, 佐久間隆, 井川直樹
  • 学会等名: 日本中性子科学会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター(東海村)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Proton Conduction Mechanism of Phosphate Glasses (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, A. Shimizu, T. Sakuma
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Physics of Solid State Ionics (ICPSSI-3)
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Proton conduction in phosphate glasses (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, A. Shimizu, T. Sakuma
  • 学会等名: 17th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: Toronto
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] 12Sr0-12Ba0-12Pb0-64P205ガラスにおけるプロトン伝導機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水秋彦, 矢崎貴寛, 高橋東之, 佐久間隆
  • 学会等名: 第34回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] MO-P205系ガラスのプロトン伝導特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋東之, 清水秋彦, 矢崎貴寛, 佐久間隆
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] リン酸塩ガラスのプロトン伝導 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水秋彦, 矢崎貴寛, 高橋東之, 佐久間隆
  • 学会等名: 第49回固体イオニクス研究会
  • 発表場所: 山形市市民生活支援センター
  • 年月日: 2008-06-26
• [学会発表] AgI系ガラスの中距離秩序 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋東之, 佐久間隆, 石井慶信
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Ionic and Electronic Conduction in Li_2O-V_2O_5-P_2O_5 glasses (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, T. Karasawa, T. Sakuma
  • 学会等名: 2nd Int.Conf.on Physics of Solid State Ionics
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-12-16
• [学会発表] リン酸塩ガラスのプロトン伝導特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢崎貴寛, 高橋東之, 佐久間隆
  • 学会等名: 固体イオニクス学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2007-12-06
• [学会発表] リン酸塩ガラスの電気伝導 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋東之, 矢崎貴寛, 佐久間隆
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.base.ibaraki.ac.jp/takahashi/