非平衡第一原理計算を基盤とした電流密度計算による燃料電池メゾスケールモデリング

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760534
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 多田 朋史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40376512)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 燃料電池 / 第一原理計算 / 局所反応場 / イオン輸送

研究概要

固体酸化物形燃料電池の酸化物/燃料/電極の三相界面設計を理論的に行うべく、三相界面を含むメソスケール動的モンテカルロプログラムを開発し、電流密度計算を大規模長時間スケールで実行可能となるシミュレーション体制の基盤を構築した。合わせて、第一原理計算による反応解析を同モデル界面で実行し、メソスケール動的モンテカルロプログラムの実行に必要な速度論的データの取得に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kasamatsu, T. Tada, and S. Watanabe
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: 226 ページ: 62-70
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2012.08.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kasamatsu, T. T a da, and S. Watanabe
  • 雑誌名: e-Jounral of Surface Science and Nanotechnology 巻: 8 ページ: 93-100
  • URL: http://dx.doi.org/10.1380/ejssnt.2010.93
  • 査読あり
• [学会発表] First principles calculations of the chemical reactions at the triple phase boundary in Solid Oxide Fuel Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: T . T ad a and S. Watanabe
  • 学会等名: BIT's 2nd Annual Congress of Nanoscience and Nanotechnology 2012
  • 発表場所: Quingdao, China
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Nanoscale and multiscale simulations on ion motion and chemical reactions in SOFC (2012)
  • 著者名/発表者名: T . T a da and S. Watanabe
  • 学会等名: SNU-UT Workshop on Defect Chemical Nature of244th American Chemical Society National Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, U.S.A.
  • 年月日: 2012-08-19
• [学会発表] First principles calculationsof fuel oxidation reactions at the triplephase boundary in Solid Oxide Fuel Cells, (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Tada
  • 学会等名: SNU-UT Workshop on Defect Chemical Natureof Advanced Materials
  • 発表場所: University of Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-03-29