薄膜の作製に成功した。この薄膜は350°Cにおけるプロトン伝導率として、これまでに報告されている酸化物材料の中では、最も高い伝導率を達成した。得られた伝導率は、同温度領域にて安定な酸素イオン伝導体がもつ最高性能の伝導率と比べ極めて大きい。パルスレーザー堆積法を用い、結晶粒界のない高品質のBZY薄膜を作製した。S/cmについては350°Cの低温でこれを実証した。環境に優しく、かつ、効率的にエネルギーを生産するデバイスである。代替材料として期待されている。高温プロトン伝導体を用いることにより、反応生成物である水は陰極側に生じるため、陽極側にある燃料が生成物により希釈されて反応効率が低下するのを防ぐことが出来る。携帯電源用小型SOFCの開発には、450°C以下の作動温度が要求される。BZYは、優れた化学安定性を有するにもかかわらず、これまでは有効利用されてこなかった。それは多結晶材料として焼結性が悪く、ブロック効果を持つ結晶粒界のためにプロトン伝導率が低かったことによる。そのため、本研究では、パルスレーザー堆積法を用いることにより、これらの問題を回避して、結晶粒界のない高配向のBZY薄膜が得ることに成功し、これまでに開発されたSOFC用電解質の中で最高性能を有する固体電解質の1つであることを実証した。SOFCは、燃料と空気を供給するもので充放電サイクルを必要とせず、またリチウムバッテリーよりもエネルギー密度が大きい。本研究の電解質の発見は、350°Cという低い温度で作動する燃料電池を可能にし、リチウムバッテリーに代わる小型SOFCの開発に新たな展望を切り拓く可能性を持つ。Materialsのオンライン版で発表される予定である。Readerが必要です。(NIMS)このページの先頭へ。