TOP > 国内特許検索 > ビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体からなる酸化物イオン伝導材料及びその製造方法

ビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体からなる酸化物イオン伝導材料及びその製造方法

国内特許コード P08A013788
掲載日 2008年10月7日
出願番号 特願2006-017785
公開番号 特開2007-197259
登録番号 特許第4925034号
出願日 平成18年1月26日(2006.1.26)
公開日 平成19年8月9日(2007.8.9)
登録日 平成24年2月17日(2012.2.17)
発明者
  • 渡辺 昭輝
  • 関田 正實
出願人
  • 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 ビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体からなる酸化物イオン伝導材料及びその製造方法
発明の概要 【課題】酸素ポンプ、燃料電池、電極、センサー、触媒等の材料として有用な、低温領域でも分解や相転移することなく安定であり、高い酸化物イオン伝導を呈する酸化物イオン伝導体を提供する。
【解決手段】酸化物イオン伝導材料として、一般式(Bi)x(Er)y(MoO)z (0.61<x<0.74、0.19<y<0.34、0.02<z<0.08、但し、x+y+z=1)で示される面心立方晶系の構造を有するビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体からなることを特徴とする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、酸化ビスマスの高温安定相(δ-Biと命名されている)は酸素が25at%欠損した蛍石型の面心立方晶系の構造をもち、高い酸化物イオン伝導を示す酸化物であることが知られているが、その安定温度領域が730~825℃と狭く、かつ還元され易い等の欠点を有するために、他の酸化物を添加することにより、安定温度領域を室温付近まで低下させる安定化の試みがなされた(例えば、非特許文献1)。



特に、希土類酸化物(Ln)を添加したBi-Lnの二成分系が広く検討された。その結果、固相反応法により得られた一般式(Bi)1-p(Ln)p (0<p<1)で示される酸化物は酸素が25at%欠損した蛍石型構造をもつ面心立方晶の相であり、高い酸化物イオン伝導を示すことが認められた。しかしながら、これらの面心立方晶の相はLnの濃度に依存した臨界温度、すなわち600~700℃より低温領域に保持されると分解又は相転移が生じてしまい、そのイオン伝導性は急激に低下し、実用には供し得ない材料であった(例えば、非特許文献1)。既往の酸化物イオン伝導体として有名な安定化ジルコニアも酸素欠損した蛍石型の面心立方晶系構造を有しており、隙間の多い蛍石型の面心立方構造と酸化物イオン伝導の関連性もまた種々検討されてきた。



【非特許文献1】
N. Jiang and E. D. Wachsman, J. Am. Ceram. Soc., 82, 3057 (1999).

産業上の利用分野


本発明は、酸化物イオン伝導材料とその製造方法に関し、より詳しくは、低温領域でも分解や相転移することのない安定な酸化物イオン伝導材料に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
面心立方晶系の構造を有する一般式(Bi)x(Er)y(MoO)z (0.61<x<0.74、0.19<y<0.34、0.02<z<0.08、但し、x+y+z=1)で示されるビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体からなる酸化物イオン伝導材料。

【請求項2】
酸化ビスマス(Bi)又は加熱されることにより酸化ビスマスに分解される化合物と、酸化エルビウム(Er) 又は加熱されることにより酸化エルビウムに分解される化合物と、さらに、酸化モリブデン(MoO) 又は加熱されることにより酸化モリブデンに分解される化合物とを、その割合がモル比でBi:Er:MoOがx:y:z(ここで、0.61<x<0.74、0.19<y<0.34、0.02<z<0.08、但し、x+y+z=1)となるように秤量・混合した出発原料を空気中又は酸化雰囲気下で700℃以上の温度で加熱することにより固相反応させて、一般式(Bi)x(Er)y(MoO)z (0.61<x<0.74、0.19<y<0.34、0.02<z<0.08、但し、x+y+z=1)で示される面心立方晶系の構造を有する酸化物イオン伝導性ビスマス・エルビウム・モリブデン酸化物固溶体を製造する方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2006017785thum.jpg
出願権利状態 登録
特許についてのご質問及びご相談等については、公開特許番号、ご質問内容・ご相談内容等、お名前、会社名、ご連絡先(電話番号、FAX番号、メールアドレス)をご記入の上、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close