中性子,放射光X線回折を用いたSOFC空気電極の構造解析

Crystal structure of SOFC cathode materials by neutron and synchrotron X-ray diffraction

伊藤 孝憲*; 横手 武徳*; 北村 尚斗*; 井手本 康*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 井川 直樹   

Ito, Takanori*; Yokote, Takenori*; Kitamura, Naoto*; Idemoto, Yasushi*; Sakuma, Takashi*; Takahashi, Haruyuki*; Igawa, Naoki

固体酸化物燃料電池の空気極材料として、電子-酸素イオン混合伝導を有するペロブスカイト酸化物が注目されている。現状では(La,Sr)MnOが用いられているが、作動温度の低温化が求められており、特に(Ba,Sr)(Co,Fe)Oが期待されている。本研究では、これら2つの材料について中性子回折及び放射光X線回折を行い、Rietveld解析及び最大エントロピー法解析によって、遷移金属-酸素面における原子核・電子密度分布の違いについて比較検討した。

Perovskite-type oxides with electron-oxide ion mixed conduction are attractive materials as a cathode for solid oxide fuel cell. Although (La,Sr)MnO is applied for this purpose, (Ba,Sr)(Co,Fe)O has much attention because it has lower operation temperature. In this study, we carried out the neutron and synchrotron X-ray diffraction study on those materials, and discuss the difference in crystal structure including the nuclei and electron distribution on the transition metal-oxygen plain in the crystal from the results of the Rietveld and the maximum entropy method analyses.