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BISMUTH-TUNGSTEN-COBALT OXIDE-BASED AND BISMUTH- TUNGSTEN-NIOBIUM OXIDE-BASED SOLID SOLUTIONS FOR OXIDE ION CONDUCTOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Patent code P03A003000
Posted date Dec 22, 2003
Application number P2000-006054
Publication number P2001-199727A
Patent number P3443638
Date of filing Jan 11, 2000
Date of publication of application Jul 24, 2001
Date of registration Jun 27, 2003
Inventor
  • (In Japanese)渡辺 昭輝
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title BISMUTH-TUNGSTEN-COBALT OXIDE-BASED AND BISMUTH- TUNGSTEN-NIOBIUM OXIDE-BASED SOLID SOLUTIONS FOR OXIDE ION CONDUCTOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bismuth-tungsten-cobalt oxide-based solid solution and bismuth-tungsten-niobium oxide-based solid solution, suitable as oxide ion conductors.
SOLUTION: The bismuth-tungsten-cobalt oxide-based solid solution and the bismuth-tungsten-niobium oxide-based solid solution, for the oxide ion conductor have tetragonal crystal structures represented by the general formulas of Bi1-xWx-xyCoxyO1.5+1.5x-2xy (0.119≤x≤0.151, 0<y≤0.10), and Bi1-xWx-xzNbxzO1.5+1.5x-0.5xz (0.119≤x≤0.151, 0<z≤0.3) respectively.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


大気汚染の軽減等の環境問題を解決するため、さらには、高齢化社会に付随して生ずる呼吸障害等の健康問題に資するためには、空気中の酸素をコントロールすることが必要であり、高性能の酸化物イオン伝導性セラミックスの開発が期待されている。ビスマス複酸化物系がその一例であり、たとえば、酸化ビスマス(Bi2 O3 )と五酸化バナジウム(V2 O5 )の二成分系で、一般式Bi2 VO5.5 で表される化合物が知られている。この化合物では、第三成分の酸化物を添加することによって、酸化物イオン伝導性が良好な高温安定相を転移点(550℃)よりも低い温度領域へ安定化させることが可能となり、高性能の酸化物イオン伝導体を得ている。
しかしながら、その後の研究により、組成がBi2 VO5.5 では、隣接相のBiVO4 との混合物となること、また、第三成分の添加により安定化された筈であるが、低温領域で徐々に分解が起こること等、酸化物イオン伝導材料として使用する上で、種々の問題の生ずることが判明した。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、酸化物イオン伝導体として各種分野で使用される正方晶系の結晶構造をもつビスマス・タングステン・コバルト酸化物系及びビスマス・タングステン・ニオブ酸化物系の固溶体及びその製造法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一般式Bi1-x Wx-xyCoxyO1.5+l.5x-2xy(0.119≦x≦0.151,0<y≦0.10)で表され、正方晶系の結晶構造をもつ酸化物イオン伝導体用ビスマス・タングステン・コバルト酸化物系固溶体。

【請求項2】
 
一般式Bi1-x Wx-xzNbxzO1.5+1.5x-0.5xz(0.119≦x≦0.151,0<z≦0.3)で表され、正方晶系の結晶構造をもつ酸化物イオン伝導体用ビスマス・タングステン・ニオブ酸化物系固溶体。

【請求項3】
 
酸化ビスマス(Bi2 O3 )または加熱により酸化ビスマスに分解される化合物と、三酸化タングステンまたは加熱により三酸化タングステンに分解される化合物、さらに酸化コバルト(CoO)または加熱により酸化コバルトに分解される化合物とを、xとyの領域0.119≦x≦0.151及び0<y≦0.10に関して、酸化ビスマス、三酸化タングステン、酸化コバルトのモル比が(1-x)/2:x(1-y):xyとなるように混合し、この混合物を830℃以下の温度で加熱し、一般式Bi1-x Wx-xyCoxyO1.5+l.5x-2xyで表される正方晶系の結晶構造をもつ酸化物イオン伝導体用ビスマス・タングステン・コバルト酸化物系固溶体を製造する方法。

【請求項4】
 
酸化ビスマスまたは加熱により酸化ビスマスに分解される化合物と、三酸化タングステンまたは加熱により三酸化タングステンに分解される化合物、さらに五酸化ニオブ(Nb2 O5 )または加熱により五酸化ニオブに分解される化合物とを、xとzの領域0.119≦x≦0.151及び0<z≦0.30に関して、酸化ビスマス、三酸化タングステン、五酸化ニオブのモル比が(1-x)/2:x(1-z):xz/2となるように混合し、この混合物を850℃以下の温度で加熱し、一般式Bi1-x Wx-xzNbxzO1.5+1.5x-0.5xzで表される正方晶系の結晶構造をもつ酸化物イオン伝導体用ビスマス・タングステン・ニオブ酸化物系固溶体を製造する方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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05846_01SUM.gif
State of application right Registered
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