日本JFCC等發現決定質子傳導度之新參數,可望促進電池材料加速開發

 

刊登日期:2020/9/18
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日本精密陶瓷中心(JFCC)針對在中溫度帶動作的固體氧化物型燃料電池(SOFC),發現了可以決定質子(H+)傳導性電解質之傳導度的新參數(Parameter)。研究團隊將替換元素(Substitution Element)與氧原子、氫原子等的親和性變化,利用第一原理計算進行詳細調查後,預測出添加元素與氧的親和性越高,質子傳導度也會變得越高的結果。

此次研究係與九州大學、宮崎大學、INAMORI Frontier Research Center共同實施。實驗中以鋯酸鋇(BaZrO₃)為對象,基於量子力學對物質內部電子運動進行計算,當鄰接添加元素的氧空孔與氧原子的親和能呈現越大的負值,預測300~600°C中溫度帶的質子傳導度也會變高。研究團隊也以6種替換元素進行了質子傳導度的測定實證,並確認預測結果正確無誤。今後研究團隊計畫利用新參數對各種金屬氧化物進行網羅性的計算,期藉由活用計算化學,加速質子傳導性材料的開發。


資料來源: https://www.jfcc.or.jp/press/r20_4.html
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