固体中を伝導する高価数イオンに関する先駆的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23245043
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 今中 信人 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30192503)
• 研究分担者: 田村 真治 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (80379122)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: 固体電解質 / 多価イオン / 3価 / 4価 / ナシコン型構造 / 二次元層状構造

研究概要

本研究では、新規な3価および4価イオン伝導性固体の創製を目的とし、3価イオン伝導体としてBi3+イオン伝導体を、4価イオン伝導体として、Hf4+イオン伝導体およびTe4+イオン伝導体を開発し、そのイオン伝導性を評価した。また、ナシコン型構造を有する一連のMNb(PO4)3（M = Zr, Hf, Ti, Ge）に関して、そのイオン伝導性の比較および考察を行なった。

研究成果

• [雑誌論文] The First Combined Experimental and Theoretical Evaluation of Tetravalent Cation Conduction in a Solid, N. Nunotani (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: Eur. J. Inog. Chem ページ: 4300-4304
  • DOI: 10.1002/ejic.201300443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfur Dioxide Gas Sensor Based on Tetravalent Zr^<4+>-conducting Solid Electrolyte (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Uneme, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42(1) ページ: 28-30
  • DOI: 10.1246/cl.2013.28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tetravalent Sn^<4+> Ion Conductor Based on NASICON-type Phosphate (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nunotani, T. Ohsaka, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: ECS Electrochem. Lett 巻: 1(4) ページ: A66-A69
  • DOI: 10.1149/2.002205eel
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Tetravalent Hafnium Ion Conducting Solids with NASICON-type Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nunotani, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: 80(10) ページ: 743-745
  • DOI: 10.5796/electrochemistry.80.743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Ammonia Gas Sensors Based on Trivalent Al^<3+> Cation Conducting Solid Electrolyte (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nagai, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85(5) ページ: 634-641
  • DOI: 10.1246/bcsj.20110284
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Bismuth Ion Conducting Solid Electrolyte (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Katayama, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: 192 ページ: 134-136
  • DOI: 10.1016/j.ssi.2010.05.059
  • 査読あり
• [学会発表] 4価のテルルイオンを伝導種とする新規な固体電解質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村 真治・布谷 直義・今中 信人
  • 学会等名: 第39回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] Improvement of Tetravalent Hf^<4+> Ion Conduction in Solids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Araki, S. Tamura, N. Nunotani, and N. Imanaka
  • 学会等名: The 19th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20130602-07
• [学会発表] Tetravalent Tellurium Ion Conducting Solid Electrolyte (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tamura, N. Nunotani, N. Imanaka
  • 学会等名: 223^<rd> ECS Meeting
  • 発表場所: Toronto(Canada)
  • 年月日: 20130512-16
• [学会発表] 四価のハフニウムイオン伝導性固体電解質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 布谷 直義・田村 真治・今中 信人
  • 学会等名: 第14回化学電池材料研究会ミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120612-13
• [学会発表] 4価のハフニウムイオンを伝導種とする固体電解質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 布谷 直義・田村 真治・今中 信人
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20120329-31
• [学会発表] ストロンチウムイオンを伝導種とする固体電解質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田 吉浩・田村 真治・今中 信人
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20120329-31
• [学会発表] アルミニウムイオン伝導体を用いた低温作動型炭酸ガスセンサ (2012)
  • 著者名/発表者名: 永井 つかさ・田村 真治・今中 信人
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20120329-31
• [図書] Tetravalent Ion Conducting Solid Electrolytes, in Advances in Chemistry Research, Vol. 17 (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Nunotani, S. Tamura, and N. Imanaka
  • 総ページ数: 125-131
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.
• [図書] 多価イオン伝導体の開発とセンサへの応用, 化学と工業, 65(5) (2012)
  • 著者名/発表者名: 今中 信人・田村 真治
  • 総ページ数: 390-392
• [図書] Encyclopedia of Applied Electrochemistry, R.F. Savinell, K. Ota, and G. Kreysa (Ed.)
  • 著者名/発表者名: N. Imanaka and S. Tamura
  • 出版者: Multivalence Cation Conductosr (in press)
• [備考]
  • URL: http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~imaken/