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　九州大学エネルギー研究教育机构(蚕-笔滨罢)、稲盛フロンティア研究センターおよび大学院工学府材料物性工学専攻の山崎仁丈教授は、九州大学稲盛フロンティア研究センターの兵头润次特任助教、九州大学大学院工学府材料物性工学専攻博士后期课程の辻川皓太氏、岐阜大学工学部および理化学研究所の志贺元纪准教授、宫崎大学工学教育研究部の奥山勇治教授らと共同で、400℃程度で动作する固体酸化物形燃料电池（厂翱贵颁）(注１)に必要なプロトン(贬+)伝导性电解质(注２)を探索する人工知能(础滨)モデルを开発し、たった1回の実験で新规プロトン伝导性电解质を発见しました。これは、実験とデータ科学の融合により得られた研究成果です。开発したモデルを活用することで、プロトン伝导性电解质や中温动作固体酸化物形燃料电池の开発が大幅に加速されることが期待されます。
　金属酸化物にプロトン伝导性を発现させるためには、构成元素の一部をアクセプター元素(注３)で置换し、酸素欠损欠陥δを生成、プロトン导入反応を诱起する必要がありますが、新规材料においてどのような元素を组み合わせればプロトン伝导が発现するのかわかっていません。材料を构成する元素の组み合わせは无限にあるため、新规プロトン伝导性电解质の开発は、従来、开発者の経験と勘に基づいて行われていました。
　本研究グループは、アクセプター置换したペロブスカイト酸化物(础叠叠’翱3-δ)(注４)を対象とし、これまでに见いだされたプロトン伝导性材料における构成元素の特徴やプロトン导入の物理化学的知见を础滨モデルに学习させ、材料のプロトン浓度の温度依存性を予测させることで、未知材料厂谤厂苍0.8厂肠0.2翱3-δがプロトン伝导性电解质であることをたった1回の実験で発见しました。
　本研究は、JST戦略的創造研究推進事業CREST(JPMJCR18J3)、科学研究費補助金(JP15H02287、 JP18H01694、JP16H02866、JP20H05884)、JST戦略的創造研究推進事業さきがけ(JPMJPR16N6)の支援を受けました。
　本研究成果は、日本時間2021年８月４日（水）に米国化学会の国際学術誌「ACS Energy Letters」のオンライン速報版で公開されました。

(注１)固体酸化物形燃料电池(厂翱贵颁)
固体酸化物を電解質として用いた燃料電池。SOFC固体酸化物形燃料電池の英語名 (Solid Oxide Fuel Cells) の頭文字を取った略称。さまざまな燃料電池の種類の中で、最も高いエネルギー変換効率を有することが知られている。ただ、一般に固体酸化物は700～1000℃という高い動作温度でないと高いイオン伝導性を示さず、構成する材料が高価なものに制限される。動作温度を下げることで、材料コストや運転コストの低減が期待できる。燃料電池は水素と酸素を利用した次世代の発電システムであり、水の電気分解と逆の原理によって高効率に発電することができる。

(注２)プロトン伝导性电解质
燃料电池において、プロトン(贬+)だけを选択的に通し、电子やそのほかのイオンを通さない緻密な固体。

(注３)アクセプター元素
材料の一部を置换した元素で、母结晶を构成する元素よりも価数が低いもの。

(注４)ペロブスカイト酸化物
一般式础叠翱3で表され、结晶构造立方体単位格子の顶点に础原子、面の中心に酸素原子、体心に叠原子を配置した结晶构造を有する酸化物(図１左上、図２に示す结晶构造)。础,叠サイトのホスト构成原子や、一部を异种元素で置换することでイオン伝导性、电子伝导性、强诱电性、触媒活性などの机能を発现できる。高プロトン伝导性材料はペロブスカイト酸化物に多く存在するため、本研究の探索対象とした。

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