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ナノ細孔制御金属支持体上への新規酸素イオン伝導体のナノ薄膜化と高性能SOFC

ナノ細孔制御金属支持体上への新規酸素イオン伝導体のナノ薄膜化と高性能SOFC
纳米孔控制金属载体上新型氧离子导体的纳米薄膜形成及高性能SOFC
批准号：
19017015
负责人：
石原 達己
金额：
$3.33万
依托单位：
Kyushu 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：
2007
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2007 至 2008
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19017015/
关键词：
イオン伝導ナノイオニクスランタンゲルマネートSOFC薄膜Pr2NiO4欠陥平衡残留応力残留応カ

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项目成果

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イオン伝導におけるナノサイズ効果は、非常に興味ある現象として注目されており、種々のイオン伝導体について検討されている。本研究では混合伝導体におけるナノイオニクス効果を検討するとともに、LaGaO_3系酸化物のナノ薄膜を利用する高出力固体酸化物燃料電池(SOFC)の開発を検討した。Pr_2NiO_4系酸化物は優れた酸素イオン伝導性を有するが、Ptをナノサイズで添加することで、ホール伝導を抑制し、酸素イオン輸率の向上を検討した。その結果、期待したようにPtを1wt%添加した試料ではホールがトラップされ、全伝導度は低下するものの、酸素イオン伝導性は低下しないことがわかった。そこで、Ptナノ粒子の添加は酸素イオン輸率の向上に有効であることが見出された。一方、PLD法によるLaGaO_3系酸化物の薄膜化を検討した。目的とする組成のLaGaO3膜の作成を検討し、ターゲット組成を最適化することで、膜厚4μmの目的組成の薄膜が得られた。作成した薄膜を用いてSOFCを組み立て、発電特性を検討したところ、1.6W/cm^2の出力を700℃で達成することができた。内部抵抗を測定したところ、カソードの内部抵抗が大きいことから、カソードのS_<0.5>Sr_<0.5>CoO_3をPLD法で作成す重ことを行なった。その結果、膜厚が400nmの場合に最も内部抵抗は小さくなり、大きな出力を得ることが可能となった。以上より、PLD法により膜厚を制御したナノ効果を利用するSOFCでは大きな出力の達成が行なえた。
期刊论文(8)
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科研奖励(0)
会议论文
Nano-size Effects on Electrical Conductivity of Pr2NiO4-based Mi xed Conductor
纳米尺寸对Pr2NiO4基混合导体电导率的影响
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [K. Tominaga, H. Matsumoto, T. Ishihara]
通讯作者： T. Ishihara
Ni–Fe Alloy-Supported Intermediate Temperature SOFCs Using LaGaO3 Electrolyte Film for Quick Startup
DOI： 10.1115/1.2930763
发表时间： 2008-08
期刊： Journal of Fuel Cell Science and Technology
影响因子： --
作者： [T. Ishihara;Jingwang Yan;M. Enoki;Sachio Okada;H. Matsumoto]
通讯作者： T. Ishihara;Jingwang Yan;M. Enoki;Sachio Okada;H. Matsumoto
Ni-Fe系多孔質金属をアノード電極としたLaGa03膜を用いる低温作動型SOFC
采用 Ni-Fe 基多孔金属 LaGa03 薄膜作为阳极的低温运行 SOFC
DOI： --
发表时间： 2007
期刊：
影响因子： --
作者： [岡田祥夫, 榎木真紀子, 松本広重, 石原達己]
通讯作者： 石原達己
Detect chemistry and oxygen permeation property of Pr2Ni0.75Cu0.25O4 oxide doped with Ga
掺杂Ga的Pr2Ni0.75Cu0.25O4氧化物的化学性质和透氧性能检测
DOI： --
发表时间： 2008
期刊： Solid State Ionic (印刷中)
影响因子： --
作者： [T., Ishihara・K., Nakashima・S., Okada・M., Enoki・H., Matsumoto]
通讯作者： Matsumoto
共 7 条
    Innovative and efficient materials conversion by bio-inorganic photocatalyst
    • 批准号：
      21K18213
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
    • 资助金额：
      $16.47万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      石原 達己
    • 依托单位：
      Kyushu University
    Theory of highly concentrated aqueous electrolyte and application to dual ion battery
    • 批准号：
      21H04700
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $27.04万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      石原 達己
    • 依托单位：
      Kyushu University
    Z-scheme type inorganic-organic photocatalyt for highly efficienct water splitting
    • 批准号：
      18F18352
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2018
    • 负责人：
      石原 達己
    • 依托单位：
      Kyushu University
    先端イオンビーム技術に立脚したエネルギー変換材料の表面解析
    • 批准号：
      13F03770
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2013
    • 负责人：
      石原 達己
    • 依托单位：
      Kyushu University
    海外基金