構造制御に基づく新型プロトン伝導体の開発

基于结构控制的新型质子导体的开发

• 批准号: 21K14701
• 负责人: 村上 泰斗
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14701/
• 关键词: 酸化物; イオン伝導体; プロトン伝導体; 結晶構造; 六方ペロブスカイト関連構造; 構造解析; プロトン; イオン伝導

プロトン伝導体はセンサーや燃料電池など幅広い応用により多大な研究があるが、研究対象は特定の結晶構造に限られていた。また、既存材料は高い伝導度を示すために化学置換が必要で安定・均一性に難があった。本課題では、申請者が新たに発見した中低温域（300～600℃）において化学置換無しで高い伝導度を示す新材料をもとに、関連物質において ①構造解析を駆使して伝導メカニズムを明らかにするとともに、②組成・構造の制御によりさらに高い伝導度を持つ組成の発見を目指した。一連の物質探索により、新型プロトン伝導体Ba2ScAlO5を発見した。同物質は従来のプロトン伝導体とは異なり、化学置換なしにも関わらず高いプロトン伝導度を示す。また、中性子回折測定データへの構造解析および第一原理分子動力学法計算により、プロトンが伝導するメカニズムを明らかにした。同内容は学術誌に投稿中である。また、同構造を持つ新物質の発見にも成功しており、こちらの成果も学術誌に投稿中である。さらに、高い酸化物イオン伝導度を示す六方ペロブスカイト関連酸化物において新型イオン伝導体の材料探索を行った。Ba7Nb4MoO20系材料において、Wドープにより酸化物イオン伝導度が向上し、同時にプロトン伝導度が著しく下がることを発見した。また、Taを置換した新物質において、酸化物イオン伝導度が上昇するとともに、化学安定性・電子的安定性が向上することを明らかにした。これらの成果は学術誌に発表済みである。

The system is used to determine the size of the fuel cell and to study the size of the fuel cell in order to study the size of the fuel cell. The high temperature of the existing material indicates that it is necessary to stabilize and homogenize the existing material. In this project, the applicant and the applicant can see the temperature range (300-600 ℃) in the medium and low temperature range (300-600 ℃). The chemical temperature measurement shows that the new materials are sensitive to the temperature, the temperature of the material, the temperature of the material, the temperature, the temperature, the temperature and the temperature. A lot of things are explored, and a new type of material is found in the Ba2ScAlO5. The same thing is used to show that the temperature is very high and the temperature is low. The first principle molecular dynamics method is used in the calculation of the first principle molecular dynamics method. With the same content, "academic" is in the process of submitting articles. In the same period of time, the same manufacturer and co-manufacturer hold that they are interested in the success of the project, the achievement of the project and the contribution of the academic paper. The temperature of high acid content and high acid content indicates that the materials of hexagonal and high acidified materials can be explored. The temperature of the Ba7Nb4MoO20 material is very high, and the temperature of the acidified compound is very high. At the same time, the temperature of the material is very high. The stability of the chemical stability battery, the temperature of the new product, the temperature of the acidified product, the stability of the chemical stability battery, and the stability of the chemical stability battery are improved. Learn about the results, learn about the journals, and make a list of the results.

项目成果

層状秩序型NiAs型ニクタイドの磁気特性

层状有序NiAs型磷族元素的磁性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Higashi Kentaro;Ochi Masayuki;Nambu Yusuke;Yamamoto Takafumi;Murakami Taito;Yamashina Naoya;Tassel Cedric;Matsumoto Yuki;Takatsu Hiroshi;Brown Craig M.;Kageyama Hiroshi;村上泰斗，齊藤伸，陰山洋
• 通讯作者: 村上泰斗，齊藤伸，陰山洋

A High Proton Conductor without Chemical Substitutions

无需化学替代的高质子导体

• DOI: 10.5940/jcrsj.63.177
• 发表时间: 2021
• 期刊: Nihon Kessho Gakkaishi
• 作者: MURAKAMI Taito;YASHIMA Masatomo
• 通讯作者: YASHIMA Masatomo