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J-GLOBAL ID：202002225779585891   整理番号：20A0671014

高プロトン移動度のためのドープBaZrO_3におけるナノスケールパーコレーション【JST・京大機械翻訳】

Nanoscale percolation in doped BaZrO₃ for high proton mobility

著者 (12件)： Draber Fabian M. (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Ader Christiane (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Arnold John P. (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Eisele Sebastian (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Eisele Sebastian (Helmholtz-Institut Muenster (IEK-12) and Forschungszentrum Juelich GmbH, Muenster, Germany) ,  Grieshammer Steffen (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Grieshammer Steffen (Helmholtz-Institut Muenster (IEK-12) and Forschungszentrum Juelich GmbH, Muenster, Germany) ,  Yamaguchi Shu (National Institute for Accreditation of Degrees and Quality Enhancement of Higher Education (NIAD-QE), Tokyo, Japan) ,  Martin Manfred (Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Martin Manfred (Helmholtz-Institut Muenster (IEK-12) and Forschungszentrum Juelich GmbH, Muenster, Germany) ,  Martin Manfred (JARA-HPC, Forschungszentrum Juelich GmbH and RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Martin Manfred (JARA-Energy, Forschungszentrum Juelich GmbH and RWTH Aachen University, Aachen, Germany)
資料名： Nature Materials  (Nature Materials)
巻： 19  号： 3  ページ： 338-346  発行年： 2020年 
JST資料番号： W1364A  ISSN： 1476-1122  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アクセプタをドープしたジルコニウム酸バリウムは,例えば電解槽,燃料電池またはメタン変換セルのような種々の応用のための有望なプロトン伝導性酸化物である。しかし,多くの実験的および理論的研究にもかかわらず,複雑な微視的プロトン運動と巨視的プロトン伝導率を,希釈アクセプタから濃縮固溶体までの全範囲のアクセプタ準位に対してどのように結合するかに関する理解は限られている。ここでは,密度汎関数理論計算と速度論的モンテカルロシミュレーションの組合せがこの接続を可能にすることを示した。低濃度では,アクセプタはプロトンをトラップし,平均プロトン移動度の減少をもたらす。しかし,濃度の増加とともに,アクセプタは低いプロトン移動エネルギーを持つナノスケールパーコレーション経路を形成し,プロトン移動度と伝導率の強い増加をもたらす。シミュレーションしたプロトン伝導率をイットリウムをドープしたジルコニウム酸バリウムの実験値と比較して,優れた一致を得た。次に,秩序化ドーパント構造がプロトン伝導率を強く高めるだけでなく,ジルコン酸バリウムにおける一次元または二次元プロトン伝導を可能にすることを予測した。最後に,他のドーパントの性質がプロトン伝導率にどのように影響するかを示した。アクセプタをドープしたジルコニウム酸バリウムは電解槽または燃料電池用の有望な導体であるが,プロトン運動と伝導率の間の関係の理解は限られている。今回のシミュレーションは,他の酸化物における高い移動度に対する一般的なナノスケールパーコレーション機構を示唆している。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature Limited 2019 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ドーパント ,  導体 ,  *ドーピング ,  *パーコレーション ,  酸化物 ,  一次元 ,  *プロトン移動 ,  固溶体 ,  *移動度 ,  二次元 ,  *陽子 ,  イットリウム ,  アクセプタ ,  燃料電池 ,  プロトン伝導

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  固体中の拡散一般  (BL06021L)

タイトルに関連する用語 (3件)： プロトン ,  移動度 ,  ドープ