低温作動型固体電解質の創製と評価

低温工作固体电解质的创建和评估

• 批准号: 09215239
• 负责人: 芝田 隼次
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kansai University
• 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-09215239/
• 关键词: 固体電解質; 低温作動型; 希土類酸化物; タングステン酸塩; モリブデン酸塩; 電気伝導度

酸化物イオン伝導度の大きな(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2をベース電解質として、アルカリ土類金属の酸素酸塩を第2成分として加え、酸化物イオン伝導度への影響を調べた。ベース電解質の(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2は溶解しないため、1200℃程度で融解する酸素酸塩としてCaMoO_4(mp.965℃)を選び、さらに比較のために、MgMoO_4,SrMoO_4BaMoO_4およびCaWO_4,BaWO_4を第2成分として取り上げた。モリブデン酸塩を20mol%添加した試料のイオン伝導度を調べたところ、カルシウム、ストロンチウム、バリウムと変わるにつれて伝導度が低下し、400℃で(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2単独の値(0.34mScm^<-1>)の約1/2であった。カルシウムからバリウムへかけての伝導度の低下は、この順に添加物の融点が高く、1200℃の焼結温度では(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2と添加物粒子との接触が十分ではないことを反映しているものと思われる。15mol%タングステン酸塩との複合系についてイオン伝導度を調べたところ、タングステン酸ストロンチウムの場合には(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2と比較して40〜50%の値しか示さなかったが、タングステン酸カルシウムの場合には350℃以下で(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2よりも高い伝導度を示した。タングステン酸塩を複合させた場合の方が伝導度が高いのは、焼結時に両成分粒子の接触が融点と焼結温度の関係だけで決まるのではなく、添加物を構成するイオンの大きさも関係していることを示唆するものである。以上のことから、従来型の複合系固体電解質は本系では実現できなかったことになる。活性化エネルギーと頻度因子との間の正の相関は接触する異種粒子界面での空間電荷層に基づく伝導度の変化とは別のイオン伝導機構が働いていることを示唆するものである。頻度因子は試料の作成方法によって大きく影響されるといわれており、焼結方法を工夫することにより(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2母体のイオン伝導度を上回る可能性がある。

(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2 is the second component of the electrolyte and the second component of the acid of the earth metal. (Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2 is dissolved at 1200 ℃, CaMoO_4(mp.965℃) is dissolved at 1200℃, MgMoO_4, SrMoO_4BaMoO_4 and CaWO_4 are dissolved at 1200℃, CaMoO_4 is dissolved at 1200 ℃, CaWO_4 is dissolved at 1200 ℃, CaMoO_4 is dissolved at 1200 ℃, MgMoO_4, SrMoO_4BaMoO_4 and CaWO_4 are dissolved at 1200 ℃. The conductivity of the sample was decreased when 20mol % of Ce_2O_3 was added. The conductivity of the sample was decreased by about 1/2 of the value of (Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2 (0.34mScm^<-1>) at 400℃. The melting point of the additive is high, the sintering temperature is 1200℃, the contact temperature of (Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2 and additive particles is very high. In the case of 15 mol % of the compound system<0.8>, <0.2>the conductivity of the compound system is adjusted to 40 ~ 50%, and the conductivity of the compound system is higher than that of the compound system below 350℃<0.8><0.2>. The relationship between the melting point and sintering temperature of the component particles during sintering is determined by the relationship between the conductivity of the component particles and the composition of the additive. The solid electrolyte of the composite system of the above type is not present in this system. The activation frequency factor and the positive correlation between the two particles are different from each other. The frequency factor has a great influence on the preparation method of the sample, and the sintering method has a great influence on the conductivity of the (Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2 matrix.

项目成果

T.Asai: "Ionic Conductivity Study of a Mixed System of (Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2-AMO_4(A=Ca,Sr,Ba;M=Mo,W)" Solid State Ionics. (発表予定). (1998)

T.Asai：“(Ce_<0.8>,Gd_<0.2>)O_2-AMO_4(A=Ca,Sr,Ba;M=Mo,W) 混合体系的离子电导率研究”固态离子学）。 1998）