基本情報

所属
東北大学 多元物質科学研究所 附属サステナブル理工学研究センター 固体イオニクス・デバイス研究分野 教授
学位
博士(工学)(京都大学)

J-GLOBAL ID
200901016195454266

外部リンク

受賞

  4

論文

  205

MISC

  17

書籍等出版物

  8

講演・口頭発表等

  757

その他

  4
  • 2008年7月 - 2008年7月
    次世代エネルギー変換システムとして期待される固体酸化物形燃料電池(SOFC)などの高温電気化学デバイスの高性能化,長寿命化を図り,実用化を実現するためには,反応場である固-気界面あるいは固-固界面の動的状態を把握し,これをもとに,円滑かつ安定な反応進行を可能とする界面を設計することが必要である。しかしながら,高温電気化学デバイスの反応場は,高温,制御ガス雰囲気,通電,応力存在といった非常に特殊な環境下にあるため,その状態をその場計測できる手法は未だ確立されていない。以上の背景を踏まえ,本研究では,汎用の電気化学的手法に加え,X線吸収,赤外吸収,ラマンなどの分光学的手法,化学ポテンシャルプローブなどの熱力学的手法などを併用することにより,高温電気化学デバイスにおける反応場の動的状態を直接計測する手法を世界に先駆けて開発・確立することを目指す。またこれらの手法を用い,SOFC空気極・燃料極をモデルケースに,高温電気化学デバイスの反応場解析を行い,反応進行時の電極/電解質の化学・構造・熱力学・機械的状態や反応メカニズムを明らかにする。さらに,得られた情報をもとに,ナノ~マイクロメートルレベルで界面の形態制御を行い,高温電気化学デバイスの高性能化・高寿命化を達成し得る反応場の構築へと繋げることを目的とする。本申請では,種々の計測手法および界面制御技術に精通した研究者を,分野横断的環境を有する学際センターに集結させ,センター常勤スタッフとも緊密に連携をとることにより,上記の研究プログラムを遂行する。
  • 2008年7月 - 2008年7月
    固体酸化物形燃料電池の機械的解析による劣化機構の解明、加速試験法の確立
  • 2007年7月 - 2007年7月
    高効率燃料電池システム用の電解質の開発を目指し,希土類リン酸塩の導電性影響要因の把握と高性能化を行う。
  • 2005年7月 - 2005年7月
    本研究では、申請者等によってこれまでに見出されたオキソ酸塩系中高温プロトン伝導体についての研究成果を基盤とし、環境調和型エネルギー変換技術として期待される燃料電池の電解質材料として、新規なプロトン伝導性セラミックスを開発する。特に、リン酸塩を始めてとするオキソ酸塩を用いた新たな材料設計に基づく系統的材料合成・探索を通し、優れたプロトン伝導特性と実用化に耐えうる化学的安定性を兼ね備えたセラミックスを創製し、円滑な電極反応、使用燃料の多様性、コジェネレーションによる高校率化など多くの魅力を有する中高温度域において作動可能な燃料電池を実現するための基礎技術を確立する。