リチウムイオン導電性固体電解質を用いたSO_2ガスセンサ-の開発

锂离子导电固体电解质SO_2气体传感器的研制

• 批准号: 03650546
• 负责人: 杉本 榮佑
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Niihama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650546/
• 关键词: SO_2ガスセンサ-; 固体電解質; 起電力測定; イオン導電性固体; リチウムイオン; 硫酸リチウム

本研究はリチウムイオン導電性固体(Li_<1.3> Al_<0.3> Ti_<1.7> (PO_4)_3)を新たな電解質として用いた電池により,ガス中のSO_2濃度を測定しようとするものである。本測定に使用した電池を次に示す。本研究では,測定走中この固体電Pt,SO_2+SO_3+O_2/Li_<1.3>Al_<0.3>Ti_<1.7>(PO_4)_3/SO_2'+SO_3'+O_2',PT解質界面にLi_2SO_4が安定に生成されるこさが基本原理となる。本報では参照極に空気でバランスされた10090ppm SO_2ガスを,測定極には同様に空気バランスされた1016ppm SO_2を5分割して使用した。測定温度領域は773〜933Kである。Fig.1に本研究における起電力の濃度依存性を示す。図中の点線は理論値,実線は各温度における測定値を最小二乗法により求めた直線である。図中には933Kのみの理論値を示したが,本綿究結果はいずれの温度においても良い直線関係が得られ,理論値とも良く一致することが確認された。各濃度における応答速度も約5minと短かく,その再現性も十分であった。ただ,933K,923Kにおける低濃度(202ppm SO_2)では直線性からのズレが見られ,他に行った高温部(973,993K)でも同様に理論値より低い起電力値が確認された。この現象は,界面でのLi活量が固体電解質自身のLi活量値に近づきLi_2SO_4の生成が不安定となったためと考察される。以上のことから,本研究に使用したリチウムイオン導電性固体はβーアルミナより機分低温型のSO_2ガスセンサ-用固体電解質として,その活用が期待される。

This study は リ チ ウ ム イ オ ン conductivity of solid (Li_ < 1.3 > Al_ < 0.3 > Ti_ < 1.7 > (PO_4) _3) を new た な electrolyte と し て in い た battery に よ り, ガ ス の of SO_2 concentration determination を し よ う と す る も の で あ る. This determination に using a た battery を times に shows す. This study で は, determination of こ の solid electric Pt, SO_2 + + O_2 / SO_3 Li_ < 1.3 > Al_ < 0.3 > Ti_ < 1.7 > (PO_4) _3 / SO_2 '+ SO_3' + O_2 ', Pt solution interface に Li_2SO_4 が settle に generated さ れ る こ さ が basic principle と な る. This newspaper で は reference extremely に empty 気 で バ ラ ン ス さ れ た 10090 PPM SO_2 ガ ス を, determination of extremely に は with others に empty 気 バ ラ ン ス さ れ た 1016 PPM SO_2 を 5 segmentation し て use し た. The temperature range for measurement is である 773 to 933K. Fig.1に in this study, the power <s:1> concentration dependence を shows す. In the figure, the theoretical values of the <s:1> point lines, the actual lines, the における measured values of each temperature, the を least squares 乗 method, the によ and are used to find the めた straight line である. In 図 に は 933 k の み の theory numerical を shown し た が, the continous study results は い ず れ の temperature に お い て い も good linear が masato department must ら れ, theory numerical と も consistent good く す る こ と が confirm さ れ た. The response speed of each concentration における応 is における応 approximately 5 minutes と short そ く, and the そ <s:1> reproducibility is <e:1> very であった. た だ, 933 K, 923 K に お け る low concentration (202 PPM SO_2) で は linearity か ら の ズ レ が see ら れ, he に っ た department high temperature (973993 K) で も with others on に theory numerical よ り low い up power numerical が confirm さ れ た. は こ の phenomenon, interface で の Li living quantity が solid electrolyte itself の Li live on amount of numerical に nearly づ き Li_2SO_4 の generated が unrest と な っ た た め と investigation さ れ る. Above の こ と か ら, this study use に し た リ チ ウ ム イ オ ン conductive solid は beta ー ア ル ミ ナ よ り machine runs low temperature type の SO_2 ガ ス セ ン サ - with solid electrolyte と し て, そ の use が expect さ れ る.

项目成果

杉本 榮佑,青野 宏通: "リチウムイオン導電性固体性電解質を用いたSO_2ガスセンサ-の開発" 資源.素材学会 平成4年度秋期大会期大会.

Eisuke Sugimoto、Hiromichi Aono：“利用锂离子导电固体电解质开发SO_2气体传感器”资源与材料学会1992年秋季会议。