新酸素イオン移動材料の探索

寻找新型氧离子传输材料

• 批准号: 09215204
• 负责人: 橋本 拓也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09215204/
• 关键词: BaPb_1-xBixO_3-δ; 酸素欠損; 酸化物イオンの拡散; 焼結特性; 粒成長

これまでの研究では、Biを含み結晶構造の対称性の高いBaPb_1-xBixO_3は低温作動型の酸素イオン導電体として有望と提案してきた。しかしながら本物質の応用ならびに基礎物性の精密な定量的測定には高密度の焼結体作製プロセスの開発が必要であることも明らかになった。本研究では高密度焼結体作製方法としてBaまたは酸素欠損導入によるイオン拡散促進による粒径の増大が可能か否かについて検討した。Baまたは酸素欠損を検討したのは、本物質中ではBaとOが立方最密充填構造をとるためである。まずBaをdeficientにして試料を作製した場合、Baの不足量が多くなるほど焼結密度は向上することが判った。しかしながらBa不足量を多くしても試料の格子定数、結晶構造は変化しなかった。SEM-EPMAでBa不足量の多い試料を観察したところ、粒径に顕著な増大は見られず、粒界にBiを主成分とする第2相が観測された。Ba欠損は試料に入らず。結果的に過剰になったBiが第2相を構成し粒界を充填したため、一見密度が向上したと解釈できる。次に酸素欠損の導入のために酸素分圧の低い雰囲気で焼結を行った。焼結時の酸素分圧が低いほど焼結密度は向上することが判った。またSEMで試料の破断面を観測したところ、低い酸素分圧での焼結により粒径が1桁向上していることが判った。酸素欠損導入により、イオンの拡散が促進され、粒径の増大、並びに焼結密度の向上が起こったと解釈できる。酸素欠損を導入した試料を酸素気流中でアニールすると電気伝導はアニール前よりも4桁近く上昇した。

こ れ ま で の research で は, Bi を み crystal structure の said seaborne の high い BaPb_1 - xBixO_3 は actuation type の acid at low temperature grain イ オ ン conductive と し て is expected to be proposed と し て き た. し か し な が ら this material の 応 with な ら び に based property の precision な quantitative determination of に は high-density の 焼 nexus of contracts for making プ ロ セ ス の open 発 が necessary で あ る こ と も Ming ら か に な っ た. This study で は high-density 焼 method the nexus of contracts cropping と し て Ba ま た は acid element owe loss import に よ る イ オ ン company spread promote に よ る size の raised large が か may be no か に つ い て beg し 検 た. The Baまた <s:1> acid element is in short supply を検, which is sought from た <s:1>. In this substance, the で <s:1> BaとOが has the densest cubic filling structure をとるためである. ま ず Ba を deficient に し て sample を cropping し た occasions, Ba の inadequate が more く な る ほ ど 焼 knot density は upward す る こ と が convicted っ た. <s:1> ながらBa insufficient amount を excessive く <s:1> て fluff test material number grid determination, crystalline structure <s:1> variation <s:1> な った った った. SEM, EPMA で Ba inadequate の い more sample を 観 examine し た と こ ろ, particle size に 顕 な raised large は see ら れ ず, LiJie に Bi を principal component と す る phase 2 が 観 measuring さ れ た. Ba underloss occurs in the test material に into らず. Results of に turning に な っ た Bi が phase 2 を constitute し LiJie を filling し た た め, see the density が upward し た と solution 釈 で き る. This に acid deficiency is introduced into the <s:1> acid partial pressure <s:1> low <s:1> air 囲 atmosphere で焼 joint を line った. When the 焼 junction is formed, if the <s:1> acid pressure is が low, the <s:1> ほ <s:1> 焼 焼 and the junction density is upward, the する とが とが とが is とが judged as った. ま た SEM で sample の broken section を 観 measuring し た と こ ろ, low い acid element points 圧 で の 焼 knot に よ り size が 1 truss up し て い る こ と が convicted っ た. Acid, owe loss import に よ り, イ オ ン の scattered が company, promote さ れ, large diameter の raised, and び に 焼 knot density の が up こ っ た と solution 釈 で き る. Acid, owe loss を import し た sample を acid element 気 stream で ア ニ ー ル す る と electric 気 伝 guide は ア ニ ー ル before よ り も girder く rise near し た.

项目成果

H.Kanai et al: "Diffusion Coefficient of Oxygen in La_<1.7>Sro._3CuO_<4-δ>" Solid State Ionics. 99. 193-199 (1997)

H. Kanai 等人：“La_<1.7>Sro._3CuO_<4-δ> 中氧的扩散系数”固态离子学。99. 193-199 (1997)

T.Hashimoto et al: "Characterization of Crystal System of BaPb_<1-x>Bi_xO_3 with X-ray Diffraction for Synchrotron Radiation" Solid State Communication. 102. 561-564 (1997)

T.Hashimoto 等人：“利用用于同步辐射的 X 射线衍射表征 BaPb_<1-x>Bi_xO_3 晶体系统”固态通信。

T.Hashimoto et al: "Oxygen Nonstoichiometry of BaBiO_<3-δ>" Solid State Ionics. (印刷中). (1998)

T. Hashimoto 等人：“BaBiO_<3-δ> 的氧非化学计量”固态离子学（出版中）。

T.Hashimoto: "Analysis of Crystal System of BaPb_<1-x>Bi_xO_3 by Synchrotron X-ray Diffraction" PF Activity Report. 14. 64-64 (1996)

T.Hashimoto：“通过同步加速器 X 射线衍射分析 BaPb_<1-x>Bi_xO_3 晶体系统”PF 活动报告。

T.Hashimoto et al: "Oxygen Deficiency,Crystal Structure and Conduction Behavior of BaPba_<75>Bia_<25>O_<3-δ>" AIChE Journal. 43. 2865-2869 (1997)

T. Hashimoto 等人：“BaPba_<75>Bia_<25>O_<3-δ> 的缺氧、晶体结构和传导行为”AIChE 期刊 43. 2865-2869 (1997)