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【概要】
　九州大学（大学院総合理工学研究院 物質科学部門 島ノ江憲剛教授、渡邉賢准教授）と三井金属鉱業株式会社（東京都、代表取締役社長 西田計治）の共同研究により、600℃以下の中低温領域で作動が可能な酸化物イオン伝導固体電解質型デバイスの開発に成功しました。この開発により、固体電解質型ガスセンサや酸素分離膜、SOFCの低コスト化、低消費電力化を実現できるほか、今後のIoT社会における高性能な新規デバイスへの応用も期待されます。

【开発の背景?技术の特徴】
　现在、一般的な固体电解质型デバイスは、白金电极材料と酸化物イオン伝导性であるイットリア安定化ジルコニア（驰厂窜）が主に利用されています。しかし、この固体电解质型デバイスは600℃以上の作动温度が必要なため、より低温で作动するデバイスが求められています。低温作动の固体电解质型デバイスの実现には、高性能な电极材料と固体电解质の开発および、これら材料の接合部での界面形成技术の改善が必要でした。
　本共同研究では、叁井金属が独自の製造技术を用いて开発した高い酸化物イオン伝导率を示す配向性アパタイト型固体电解质に、九州大学が开発した高い酸素活性と混合伝导性を有するペロブスカイト型构造の酸化物电极材料の设计技术と界面形成技术を适用することで中低温领域での作动に有利な固体电解质型デバイスの开発に成功しました。
　叁井金属が开発した固体电解质の酸化物イオン伝导率は、600℃で驰厂窜の10倍以上、300℃で1000倍程度高い性能を有します。九州大学が开発した电极材料は、400℃以下での高い酸素活性と良好な混合伝导性を有します。これら材料の组み合わせで作製したデバイスでは、600℃の条件下で直流0.5痴を印加したときに161尘础/肠尘?の电流値を示しました。この电気特性は、现在、一般的な白金电极と驰厂窜固体电解质を用いたデバイスと比べ、约27倍高い値となっており、作动温度领域が200℃程度低くなることを実証しました。

（デバイス断面模式図）

（固体电解质断面写真）アパタイト型ランタンシリケート系固体电解质はｃ轴に配向させることにより、高い酸化物イオン伝导性を示します。本共同研究で使用した肠轴配向した柱状の多结晶体です。

（特性）本デバイスは、従来の白金电极を用いたイットリア安定化ジルコニアデバイスと比べて、200℃程度の低温化が可能です。