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J-GLOBAL ID：201902261839651784   整理番号：19A1821366

固体酸化物形燃料電池空気極材料の酸素量変化に伴う構造・機能変化の熱力学的研究

Thermodynamic Analyses of Structural and Functional Changes of Cathode Materials of Solid Oxide Fuel Cells Involving the Change of Oxygen Content

著者 (2件)： 丹羽栄貴 (三重大 大学院工学研究科) ,  丹羽栄貴 (東京工大 理学院)
資料名： 熱測定  (Calorimetry and Thermal Analysis)
巻： 46  号： 3  ページ： 103-110  発行年： 2019年07月25日 
JST資料番号： Z0896A  ISSN： 0386-2615  CODEN： NESOD2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 固体酸化物燃料電池,SOFCは,高エネルギー変換効率を有する高温電気化学的デバイスとして期待されている。本研究では,新規SOFCカソード材料を開発し,それらの特性を調べた。3d遷移金属(Mn,Fe,Co,Ni)を含むペロブスカイト型(またはペロブスカイト関連)酸化物が通常,SOFCカソード材料として使用されている。これらの酸化物の構造相転移や熱膨張のような物理的性質の変化は,これらの酸化物の酸素含有量が温度と酸素分圧P(O₂)によって変化するので,標準酸化物材料のものより複雑である。本論文では,高温での酸素非化学量論LaNi_0.6Fe_0.4O_3-δの機能変化の研究をレビューした。LaNi_0.6Fe_0.4O_3-δの酸素非化学量論と電気伝導率の温度依存性,およびP(O₂)依存性は,La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δのそれより小さかった。これは,LaNi_0.6Fe_0.4O_3-δにおけるNiイオンとFeイオン間の連続的正孔交換による温度とP(O₂)の変化の際の,NiイオンとFeイオンの平均原子価の小さな変化によって引き起こされる。LaNi_0.6Fe_0.4O_3-δの酸素非化学量論の小さな変化も,膨張計のような他の評価手順によって確認した。LaNi_0.6Fe_0.4O_3-δの全線形熱膨張のP(O₂)依存性も,La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δと比較して小さかった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  カソード ,  *電極材料 ,  *ペロブスカイト型結晶 ,  ランタン化合物 ,  ニッケル酸塩 ,  鉄酸塩 ,  分圧 ,  酸素 ,  原子価 ,  熱膨張 ,  温度依存性 ,  圧力効果 ,  電気伝導率 ,  格子欠陥 ,  点欠陥 ,  熱安定性 ,  熱重量分析 ,  不定比化合物
準シソーラス用語： SOFC【電池】 ,  機能変化 ,  空気極 ,  構造変化 ,  酸素欠陥 ,  酸素分圧 ,  正極材料

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電解装置  (XE02030E)

引用文献 (55件)：

• 田川博章,「固体酸化物燃料電池と地球環境」アグネ承風社(1998).
• S. C. Singhal and K. Kendall, High-temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals, Design and Applications, Elsevier (2003).
• M. Ormerod, Chem. Soc. Rev. 32, 17-28 (2002).
• N. Mahato, A. Banerjee, A. Gupta, S. Omar, and K. Balani, Prog. Mater. Sci. 72, 141-337 (2015).
• S. Park, J. M. Vohs, and R. J. Gorte, Nature 404, 265-267 (2000).

タイトルに関連する用語 (6件)： 固体酸化物形燃料電池 ,  空気極 ,  酸素量 ,  機能変化 ,  熱力学 ,  研究