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J-GLOBAL ID：201502232029463449   整理番号：15A0539685

ガドリニウム添加セリアナノ構造電解質でのイオン輸送と関係した粒界構造

Grain-Boundary Structures Associated with Ionic Transport in Gd-Doped Ceria Nanostructured Electrolyte

著者 (1件)： SATO Kiminori (Tokyo Gakugei Univ., Tokyo, JPN)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 119  号： 10  ページ： 5734-5738  発行年： 2015年03月12日 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ナノ構造電解質は,中間温度(773~973K)での高性能により,環境に優しい固体燃料電池としての応用が,注目されている。著者らは,酸素イオン輸送と関係付けられた粒界構造を,模範的なナノ構造化電解質,CeO₂,ガドリニウム添加セリア(GDC),Li-GDC(LiドープGDC)として,複素インピーダンスと対になった元素特異的陽電子消滅分光法で説明した。本質的にはバルクと同一の粒粒接触に加えた格子ミスマッチで生じたボイド様空間が,CeO₂に対する粒界だと分かった。焼結助剤としてLi⁺の添加は,粒界を著しく密度化した。Ga⁺とLi⁺のカチオンは,粒界を分離し,粒粒接触を減少し,GDCとLi-GDCに対する正に荷電した局所空間を形成し,それらにより隣接する負に荷電した空間が創られた。本検討で分かった負荷電のオングストロームスケールの空間は,空間電荷層の源であり,粒界伝導性の空間電荷理論の文脈で議論されている。粒界伝導性は,負空間電荷と特性の直接検出による,空間電荷理論によって説明される。本知見は,酸化セラミクスのようなナノ構造電解質に対する粒界での,イオン輸送の理解に特に重要である。

シソーラス用語： スペクトロスコピー ,  インピーダンス ,  空洞 ,  焼結 ,  結晶粒界 ,  *固溶体 ,  *酸化ガドリニウム ,  *酸化セリウム ,  *ナノ構造 ,  *電解質 ,  *イオン輸送 ,  *結晶構造 ,  固体電解質燃料電池 ,  アニオン ,  リチウム ,  ドーピング ,  助剤 ,  カチオン ,  空乏層
準シソーラス用語： *ガドリニウム添加セリア ,  ボイド【空洞】 ,  酸素イオン ,  焼結助剤 ,  複素インピーダンス ,  陽電子消滅分光法 ,  粒界 ,  *粒界構造

分類 (4件)： 高分子固体の物理的性質  (CG02024U) ,  無機化合物一般及び元素  (CD01010D) ,  燃料電池  (YB04040V) ,  その他の無機化合物の格子欠陥  (BK12050B)

タイトルに関連する用語 (5件)： ガドリニウム添加セリア ,  ナノ構造 ,  電解質 ,  イオン輸送 ,  粒界構造