Synthesis of supersaturated type proton conducting oxides

过饱和型质子传导氧化物的合成

• 批准号: 19206081
• 负责人: FUKATSU Norihiko
• 金额: $ 29.7万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19206081/
• 关键词: 固体イオニクス; プロトン伝導; 水素センサ; 水素透過; アルミナ; 欠陥構造型プロトン導電体; H; D同位体効果; 燃料電池; H/D同位体効果; 固体イオにクス; 欠陥構造型プロトン伝導体

An enhancement of the conductivity of the defect-type proton conducting oxide by the super saturation of acceptor dopant can be expected because the proton is incorporated in order to compensate the lack of positive charge induced by the acceptor doping. In the present research, the following three methods of super saturation of dopant were examined to the alpha alumina-base oxide system : (1) freezing of the high-temperature equilibrium state with the second phase containing the acceptor element, (2) forced reduction of trivalent transition element deeply doped into the bulk, and (3) low-temperature sintering of amorphous alumina powder containing a large amount of dopant synthesized at low temperature reaction. In the first method, it was confirmed that the material with the higher proton conductivity could be obtained and that the effect was accelerated by controlling the atmosphere at the equilibration state. In the second method, it was found that the selection of the dopant element is critical to realize the increase of the proton conductivity. The third method was ascertained effective if the proper method of sintering was employed.

由于掺入质子的目的是弥补受主掺杂引起的正电荷不足，因此受主掺杂的过饱和可以提高缺陷型质子导电氧化物的导电性。本文研究了α-Al_2O_3基氧化物体系中掺杂过饱和的三种方法：(1)冻结含有受主元素的第二相的高温平衡态；(2)强制还原深度掺杂到块体中的三价过渡元素；(3)低温烧结含有大量掺杂的非晶态氧化铝粉末。在第一种方法中，证实了可以获得具有较高质子电导率的材料，并且通过控制平衡状态的气氛来加速这一效应。在第二种方法中，发现掺杂元素的选择是实现质子电导率提高的关键。如果采用合适的烧结方法，则第三种方法是有效的。

项目成果

Annealing effect on the electrical conductivity of Mg doped Al_2O_3.

退火对Mg掺杂Al_2O_3电导率的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: Arifur R. Khan;Takahiro Sumida;Minoru Iwata;Kazuhiro Toyoda;Mengu Cho;Tatsuhito Fujita;奥山勇治
• 通讯作者: 奥山勇治

炭素系脱酸剤被覆による大気中金属溶解プロセスの解析

碳基脱氧剂涂层分析大气金属溶解过程

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Cho;T. Okumura;M. Iwata;K. Toyoda;H. Igawa;Y. Fujiwara;S. Hatta;T. Satou;T. Fujita;岩田昌樹
• 通讯作者: 岩田昌樹

固体電解質を用いた電気化学ポンピングによる水蒸気分圧制御

使用固体电解质通过电化学泵控制水蒸气分压

• 发表时间: 2008
• 作者: Kohei Anju;Keisuke Sawada;Akihiro Sasoh;Koichi Mori;Eugene Zaretsky,;栗田典明
• 通讯作者: 栗田典明

αアルミナの分極時における水素ポテンシャルブロファイル

α-氧化铝极化过程中的氢势分布

• 发表时间: 2008
• 作者: 本間剛;小松高行(共著);奥山勇治
• 通讯作者: 奥山勇治

水素イオン(プロトン)導電性固体電解質の開発とその金属工学への応用

氢离子（质子）导电固体电解质的研制及其在金属工程中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: 川口 剛史;他2名;武津典彦
• 通讯作者: 武津典彦