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J-GLOBAL ID：201202221997764386   整理番号：12A1397633

(La,Sr)CoO_3-δ/(La,Sr)₂CoO_4+δヘテロ界面における酸素還元促進反応動力学のメカニズム

Mechanism for enhanced oxygen reduction kinetics at the (La,Sr)CoO_3-δ/(La,Sr)₂CoO_4+δ hetero-interface

著者 (2件)： HAN Jeong Woo (Massachusetts Inst. Technol., Massachusetts, USA) ,  YILDIZ Bilge (Massachusetts Inst. Technol., Massachusetts, USA)
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 5  号： 9  ページ： 8598-8607  発行年： 2012年09月 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 固体酸化物燃料電池(SOFC)は,効率に良さおよび利用可能な燃料の多様性から有望視されている。従来の動作温度800°Cより低温において高速で酸素を還元できるカソードのナノ構造規模における界面動力学に関心が寄せられている。そこで,本報では,この一例として,(La,Sr)CoO_3-δ(LSC₁₁₃)および((La,Sr)₂CoO_4+δ(LSC₂₁₄)のヘテロ界面構造をとりあげ,その酸素還元動力学のメカニズムを密度汎関数理論などを用いて解明した。その結果,酸素還元反応が迅速に行われる理由として,LSC₁₁₃/LSC₂₁₄界面のLSC₂₁₄(100)面が極めて酸素の吸着および取り込みに適していること,加えて,ヘテロ界面近傍の格子歪み,特にLSC₁₁₃面が酸素の取り込みを容易にしていることが分かった。因みに,500°Cにおいて,50%SrドープLSC₂₁₄のLSC₁₁₃/LSC₂₁₄ヘテロ界面近傍は,単純なLSC₁₁₃(001)面と比較して,酸素取り込み速度が4×10²倍も高くなることが予想される。このように異方性および格子歪みによる寄与は大きく,この知見は,今後の高性能カソード開発に有用であろう。

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  *カソード ,  規模 ,  界面 ,  *還元 ,  格子歪 ,  異方性 ,  密度汎関数法 ,  酸化コバルト ,  ランタン ,  ストロンチウム ,  *反応速度論
準シソーラス用語： ナノスケール ,  *酸素還元反応 ,  ヘテロ界面

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電極過程  (CB07040U)

タイトルに関連する用語 (7件)： La ,  Sr ,  ヘテロ界面 ,  酸素還元 ,  促進 ,  反応動力学 ,  メカニズム