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J-GLOBAL ID：202002250632834129   整理番号：20A2332359

酸素親和性:ドープジルコニウム酸バリウムにおけるプロトン伝導性の予測を可能にするミッシングリンク【JST・京大機械翻訳】

Oxygen Affinity: The Missing Link Enabling Prediction of Proton Conductivities in Doped Barium Zirconates

著者 (8件)： Yamazaki Yoshihiro (Kyushu University Platform of Inter/Transdisciplinary Energy Research (Q-PIT), Kyushu University, Japan) ,  Yamazaki Yoshihiro (INAMORI Frontier Research Center, Kyushu University, Japan) ,  Kuwabara Akihide (Nanostructures Research Laboratory, Japan Fine Ceramics Center, Nagoya, Japan) ,  Hyodo Junji (INAMORI Frontier Research Center, Kyushu University, Japan) ,  Okuyama Yuji (Department of Environmental Robotics, University of Miyazaki, Japan) ,  Fisher Craig A. J. (Nanostructures Research Laboratory, Japan Fine Ceramics Center, Nagoya, Japan) ,  Haile Sossina M. (Materials Science, California Institute of Technology, California, United States) ,  Haile Sossina M. (Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, Illinois, United States)
資料名： Chemistry of Materials  (Chemistry of Materials)
巻： 32  号： 17  ページ： 7292-7300  発行年： 2020年 
JST資料番号： T0893A  ISSN： 0897-4756  CODEN： CMATEX  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： プロトン伝導酸化物,特にドープしたジルコニウム酸バリウムは,中間温度(400~600°C)で操作可能な固体電気化学デバイスの電解質として,多くの注目を集めている。化学的項では,水和エネルギー,E_hyd,およびプロトンドーパント会合エネルギーE_asは,酸化物が高速プロトン伝導を示すかどうかを決定する2つの重要パラメータであるが,今までab initio研究は,各パラメータを別々に研究したが,いずれの場合でも同定されたプロトン伝導率との明確な相関はなかった。ここでは,酸化物イオンがドーパント原子に近い酸素空孔に入る時に放出されるエネルギーとして定義される酸素親和性,E_O.ドーパントが,これら2つのパラメータ間の欠測リンクであり,ドープしたジルコニウム酸バリウムにおける実験的プロトン伝導率と良く相関することを示した。Sc-,In-,Lu-,Er-,Y-,Gd-およびEu-ドープジルコニウム酸バリウムにおける点欠陥およびそれらの錯体のab initio計算を用いて,各系のE_hyd,E_as,E_O.ドーパントおよび水素親和性E_H.ホストを決定した。これらの4つのエネルギー項は,E_hyd=E_O.ドーパント+2E_H.ホスト+2E_asに関連している。相補的インピーダンス分光測定は,系の計算した酸素親和性が強いほど,350°Cでのプロトン伝導性が高くなることを明らかにした。プロトントラッピングサイトも重要な因子であるが,結果は酸素親和性がこれらの材料におけるプロトン伝導性の優れた予測因子であることを示した。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： インピーダンス ,  点欠陥 ,  *陽子 ,  酸化物 ,  水和熱 ,  *ドーピング ,  電解質 ,  *親和性 ,  ドーパント ,  *プロトン伝導
準シソーラス用語： トラッピング ,  第一原理計算 ,  酸素空格子点 ,  *ジルコニウム酸バリウム ,  *プロトン伝導率 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  固体中の拡散一般  (BL06021L)

タイトルに関連する用語 (6件)： 酸素親和性 ,  ドープ ,  ジルコニウム酸バリウム ,  プロトン伝導性 ,  予測 ,  リンク