Development of new solid state ionic conductors and promotion of chemical reactions related to SOFC operation by nanoscale strain control

通过纳米级应变控制开发新型固态离子导体并促进与 SOFC 运行相关的化学反应

• 批准号: 23246020
• 负责人: YUGAMI Hiroo
• 金额: $ 31.95万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23246020/
• 关键词: ひずみ場制御; μSOFC; 携帯型電子機器用電源; 熱応力; YSZ; ペロブスカイト型プロトン導電体; マイクロSOFC; ひずみ場; 応力; BaZrO3; in-situXAFS; プロトン導電体; 薄膜; 残留応力; 物理的気相成長法; 界面応力; 酸素欠陥

We adopt the phenomena that electrical properties of solid state ionic conductors are improved by introduced nanoscale strain to improve the performance of micro SOFC, which designed for the power source of portable electric devices and reduce operating temperature to desirable level. The influence of tensile and compressive nanoscale strain to the electrical performance of SOFCs is evaluated, and SOFCs under tensile strain show lower electrolyte resistance. The results indicate that micro SOFCs, in which tensile nanoscale strain introduced, show high electrical performance and can be operated at lower temperature than now. We also design and fabricate micro SOFC which has the structure for the introducing of nanoscale strain.

本文利用纳米级应变对固态离子导体电性能的改善，来改善微型SOFC的性能，并将其作为便携式电子设备的电源，降低其工作温度。研究了纳米尺度拉伸和压缩应变对SOFC电性能的影响，拉伸应变下的SOFC具有较低的电解质电阻。结果表明，在微SOFC中，拉伸纳米级应变的引入，显示出高的电性能，可以在较低的温度下工作比现在。我们还设计并制作了具有纳米级应变引入结构的微型SOFC。

项目成果

SOFC構成材料の物理化学的・機械的特性とセル・スタックの信頼性

SOFC 组成材料的物理化学和机械性能以及电池堆可靠性

• 发表时间: 2012
• 期刊: 第21回SOFC研究発表会予稿集
• 作者: K. Kudo;M. Suzuki;K. Kojima;T. Yasue;N. Akutsu;H. Kasai;W.A. Diño;E. Bauer;T. Koshikawa;川田達也
• 通讯作者: 川田達也

Mechanical Analysis to improve reliability and durability of solid oxide fuel cells

机械分析可提高固体氧化物燃料电池的可靠性和耐用性

• 发表时间: 2014
• 作者: 磯部洸太郎;矢澤宏次;黒木重樹;奥下慶子;朝倉哲郎;Kazuhisa Sato
• 通讯作者: Kazuhisa Sato

The Effect of Ferroelasticity of La_<1-x>Sr_xCo_<1-y>Fe_yO_<3-δ> on the Mechanical Stability of Solid Oxide Fuel Cells

La_<1-x>Sr_xCo_<1-y>Fe_yO_<3-δ>铁弹性对固体氧化物燃料电池机械稳定性的影响

• DOI: 10.1149/05701.0635ecst
• 发表时间: 2013
• 期刊: ECS Transactions
• 作者: Yuta Kimura;Julian Tolchard;Mari-Ann Einarsrud;Tor Grande;Koji Amezawa;Shin-ichi Hashimoto;Tatsuya Kawada
• 通讯作者: Tatsuya Kawada

Crystal structure and thermal expansion behavior of oxygen stoichiometric lanthanum strontium manganite at high temperature

氧化学计量的锰酸镧锶高温晶体结构及热膨胀行为

• DOI: 10.1016/j.ssi.2013.12.042
• 发表时间: 2014
• 期刊: Solid State Ionics
• 影响因子: 3.2
• 作者: Yoshikazu Shirai;Shin-ichi Hashimoto;Kazuhisa Sato;Keiji Yashiro;Koji Amezawa;Junichiro Mizusaki;Tatsuya Kawada
• 通讯作者: Tatsuya Kawada

ラマン散乱分光法を用いた作動状態のSOFC における応力状態の評価

使用拉曼散射光谱评估运行 SOFC 时的应力状态

• 发表时间: 2013
• 期刊: 燃料電池
• 作者: Koji YAZAWA;Kenta MIYAZAWA;Takuya OHATA;Akihiro AOKI;Yusuke NISHIYAMA;Katsuyuki NISHIMURA;and Tetsuo ASAKURA;瀧宮 和男;井口史匡
• 通讯作者: 井口史匡