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일본 | [일본/R&D] 세계 최고 수준의 새로운 전해질 재료 발견

페이지 정보

발행기관
도쿄공업대학(東京工業大學)
주제분류
 
발행일
2020-03-13
조회
23

본문

도쿄공업대학(東京工業大學) 이학원화학계 연구그룹이 Dion-Jacobson 상에서는 최초로 산화물 이온 전도체(산소 이온 전도체 또는 O2 전도체) CsBi2Ti2NbO10-δ를 발견함. 또한 산화물 이온 전도도(산소 이온 전도도)가 높아지는 고온에서의 결정 구조 및 산화물 이온의 확산 경로를 규명함으로써 새로운 산화물 이온 전도체가 나타내는 높은 이온 전도도의 발현 메커니즘을 밝혀냄. 고온·넓은 산소 분압 범위에서 안정적임을 확인했으며, 본 재료의 발견은 결정 구조 데이터베이스에서의 83개의 데이터 스크리닝 외,‘양이온 Cs+ 크기가 크다는 점과 Bi3+의 변위에 따른 이온 전도도의 향상이라는 새로운 개념을 도입함으로써 실현됨. 이러한 새로운 설계를 통한 고이온 전도체의 발견은 고체 산화물형 연료 전지 및 산소 농축기의 고성능화를 비롯, 새로운 산화물 이온 전도체 및 전자 재료의 개발을 촉진할 것으로 기대됨. CsBi2Ti2NbO10-δ의 결정 구조는 J-PARC에 설치된 초고분해능 중성자분말회절장치 SuperHRPD, 및 고휘도광과학연구센터 SPring-8에 설치된 방사광X선회절계를 이용하여 해석함. 본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (Oxide-Ion Conduction in the Dion-Jacobson Phase CsBi2 Ti2 NbO10-δ) 온라인 판에 게재됨.

 

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