東北大学研究者紹介

研究者詳細

ホーム

日本語 English

サトウ　カズヒサ

佐藤　一永

Kazuhisa Sato

所属

大学院工学研究科　附属先端材料強度科学研究センター　次世代エネルギーシステム研究部門（エネルギー循環システム研究分野）

職名

准教授

学位

博士（工学）（東北大学）
修士（教育学）（福島大学）

researchmap

https://researchmap.jp/read0210604

J-GLOBAL ID

200901011622306930

経歴 4

2011年4月～継続中

東北大学大学院工学研究科　准教授
2007年4月～ 2011年3月

東北大学多元物質科学研究所　助教
2006年4月～ 2007年3月

東北大学多元物質科学研究所　助手
2005年4月～ 2006年3月

東北大学大学院工学研究科　COEフェロー

委員歴 6

固体酸化物燃料電池セル用セラミックス材料の特性試験方法に関する標準化委員会　委員

2011年7月～ 2024年3月
福島県　未来を担う創造的人材育成事業航空宇宙関連教材開発検討委員

2019年4月～ 2022年3月
日本機械学会　材料力学部門代議員

2018年4月～ 2022年3月
文部科学省科学技術・学術政策研究所科学技術予測センター　科学技術専門調査員

2015年4月～ 2021年3月
日本機械学会生産システム部門　技術企画第１委員会委員長

2019年4月～ 2020年3月
日本機械学会　生産システム部門代議員

2017年4月～ 2020年3月

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

所属学協会 4

日本セラミックス協会
SOFC研究会
固体イオニクス学会
日本機械学会

研究キーワード 5

非破壊評価
材料強度学
全固体エネルギー変換デバイス
電気化学
固体力学

研究分野 2

ナノテク・材料 / 無機材料、物性 /
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料 /

受賞 6

APSMR Contribution Award (APSMR 2019 Annual Meeting)

2019年7月　Mechano-Electro-Chemical Design to Improve Reliability and Durability of Solid Oxide Fuel Cells
Journal of Materials Chemistry A 2015 Journal of Materials Chemistry A Hot Paper

2015年3月
2013年度日本機械学会優秀講演賞

2013年4月　日本機械学会動力エネルギーシステム部門　固体型電池の信頼性向上のための情報処理技術の活用
財団法人青葉工学振興会研究奨励賞

2006年12月20日　財団法人青葉工学振興会
Asian Symposium on Materials and Processing 2006 Best Paper Award

2006年12月　Japan Society of Mechanical Engineers
20周年記念2003材料技術研究協会討論会ポスター賞・ゴールド賞

2003年12月6日　材料技術研究協会

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

論文 211

Mitigating fracture risks in solid oxide fuel cells: Study on temperature dependence of residual stress and optimal design strategy upon sintering process

Junya Tanaka, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Toshiyuki Hashida

Journal of Power Sources　2025年6月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2025.236850 　
Effect of noble metallic current collectors and contact layers on power density and polarization resistance of planar solid oxide fuel cells

Hirofumi Sumi, Hiroyuki Shimada, Yuki Yamaguchi, Masaya Fujioka, Mizuki Momai, Kazuhisa Sato, Mina Yamaguchi, Riyan Achmad Budiman, Tatsuya Kawada

International Journal of Hydrogen Energy　2025年5月

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2025.04.153 　
In Situ Measurement of RedOx-Induced Stresses in Electrolyte of Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells Using the Cosα Method

Mina Yamaguchi, Takumi Komaya, Satoshi Watanabe, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Riyan Achmad Budiman, Tatsuya Kawada

Journal of The Electrochemical Society　2025年3月27日

DOI： 10.1149/1945-7111/adc62d 　
High-temperature in situ stress monitoring of a co-fired electrolyte for metal-supported solid oxide cells

Mina Yamaguchi, Takumi Komaya, Zaka Ruhma, Satoshi Watanabe, Keiji Yashiro, Keigo Kumada, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Itaru Oikawa, Hitoshi Takamura, Riyan Achmad Budiman, Tatsuya Kawada

Journal of Power Sources　2025年2月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2024.236147 　
Degradation Behavior of Yttria-stabilized Zirconia in Thermal Barrier Coatings under Reducing Environments after Short-term Heat Treatment 査読有り

Jiyuan Cui, Hiroki Saito, Kazuhisa Sato, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Makoto Nakashima, Atsushi Suzuki, Fumio Sato

Ceramics International　2024年9月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ceramint.2024.09.316 　

ISSN：0272-8842
Creep Constitutive Law Prediction Via Short-Term Evaluation Using A Small Size Testing Method 査読有り

Yihui HUANG, Moeno KADOWAKI, Takanori NAKANO, Keigo KUMADA, Satoshi WATANABE, Tatsuya KAWADA, Kazuhisa SATO

Energy Reports　10　1126-1134　2023年8月
出版者・発行元：
DOI： 10.1016/j.egyr.2023.07.046 　

ISSN：2352-4847
Visualizing internal micro-damage distribution in solid oxide fuel cells 査読有り

Kazuhisa Sato, Yoshie Yabuta, Keigo Kumada, Ken-ichi Fukui, Masayuki Numao, Tatsuya Kawada

Journal of Power Sources　570　23359　2023年6月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2023.233059 　
Why is the performance different between small- and large-scale SOFCs? 査読有り

Hirofumi Sumi, Hiroyuki Shimada, Yuki Yamaguchi, Katsuhiro Nomura, Kazuhisa Sato

Electrochimica Acta　141965-141965　2023年1月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.electacta.2023.141965 　

ISSN：0013-4686
Deformation mechanism of Ni(O) –yttria-stabilized zirconia upon reduction and it s effect on cell stress evolution in solid oxide fuel cells 査読有り

Junya Tanaka, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Toshiyuki Hashida

Journal of Power Sources　550　(1)　232116-232124　2022年12月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2022.232116 　
Effects of temperature and hydrogen concentration during reduction on deformation behavior of NiO- yttria stabilized zirconia used in solid oxide fuel cells 査読有り

Junya Tanaka, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Toshiyuki Hashida

Journal of Power Sources　535　231384-231384　2022年7月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jpowsour.2022.231384 　

ISSN：0378-7753
Relationship between microstructure and deformation of porous Ni-based cermets under redox cycling 査読有り

Kazuhisa Sato, Satoshi Watanabe, Yihui Huang, Taihei Miyasaka, Toshiaki Matsui, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Koji Amezawa, Keigo Kumada, Koichi Eguchi

SN Applied Sciences　3　(10)　2021年10月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s42452-021-04789-w 　

ISSN：2523-3963

eISSN：2523-3971

詳細を見る詳細を閉じる

<title>Abstract</title>This paper discusses the relationship between the elongation and compression behavior and microstructural changes under redox cycles of porous Ni(O)–YSZ cermets for solid oxide fuel cells (SOFC). Mechanical damage in SOFC and SOEC is one of the most important degradation factors governing the electrical performance of cells. Therefore, it is necessary to know the mechanical properties of each component material, such as elastic and deformation properties, in the operating environment. Particularly, of the Ni(O)–YSZ cermets which currently makes up 90% of the volume of the cell, with present mainstream anode supported SOFC and SOEC. Therefore, understanding the properties of the Ni(O)–YSZ cermets plays an important role in ensuring the performance of the entire SOFC and SOEC. In this study, the microstructural changes of Ni(O)–YSZ cermet by reduction, re-oxidation and re-reduction were observed in detail using microstructural observations and systematically compared with the dimensional change behavior. For the dimensional change behavior, a simple model considering the initial porosity and Ni content is proposed, which successfully predicts the dimensional change due to re-oxidation. Furthermore, Ni(O)–YSZ cermets with high Ni content show large initial dimensional changes, but the dimensional reversibility improves with increase of the number of redox cycles.
Effect of pinholes in electrolyte on re‐oxidation tolerance of anode‐supported solid oxide fuel cells 査読有り

Keigo Kumada, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Hirofumi Sumi, Hiroyuki Shimada, Toshiyuki Hashida

Fuel Cells　21　(4)　398-407　2021年8月
出版者・発行元： Wiley
DOI： 10.1002/fuce.202000062 　

ISSN：1615-6846

eISSN：1615-6854
Development of dental inspection method: Nondestructive evaluation of an adhesive interface by ACTIVE acoustic emission 査読有り

Ryoma Ezaki, Atsushi Mine, Kazuhisa Sato, Ken-ichi Fukui, Keigo Kumada, Masahiro Yumitate, Shintaro Ban, Azusa Yamanaka, Mariko Matsumoto, Bart Van Meerbeek, Hirokazu Moriya, Toshiyuki Hashida, Hirofumi Yatani

Journal of Prosthodontic Research　2021年
出版者・発行元： Japan Prosthodontic Society
DOI： 10.2186/jpr.jpr_d_20_00260 　

ISSN：1883-1958

eISSN：1883-9207
Development of dental inspection method: nondestructive evaluation of a dentin–adhesive interface by acoustic emission 査読有り

Ryoma Ezaki, Atsushi Mine, Kazuhisa Sato, Ken-ichi Fukui, Keigo Kumada, Masahiro Yumitate, Shintaro Ban, Azusa Yamanaka, Mariko Matsumoto, Bart Van Meerbeek, Toshiyuki Hashida, Hirofumi Yatani

Journal of Prosthodontic Research　65　(4)　438-442　2021年
出版者・発行元： Japan Prosthodontic Society
DOI： 10.2186/jpr.jpr_d_20_00135 　

ISSN：1883-1958

eISSN：1883-9207
Evaluation of Initial Mechanical and Electrochemical Degradations in Amorphous Silicon Anode for Lithium-Ion Secondary Battery Using AE Method 査読有り

Naoki YOSHIDA, Kazuhisa SATO, Naoaki KUWATA, Junichi KAWAMURA, Tadashi SAKAMOTO, Toshiyuki HASHIDA

Journal of the Society of Materials Science, Japan　69　(7)　547-554　2020年7月15日
出版者・発行元： Society of Materials Science, Japan
DOI： 10.2472/jsms.69.547 　

ISSN：0514-5163

eISSN：1880-7488
Influences of Ni content and porosity on mechanical properties of Ni-YSZ composites under solid oxide fuel cell operating conditions 査読有り

Satoshi Watanabe, Shinji Sukino, Taihei Miyasaka, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE　55　(20)　8679-8693　2020年7月

DOI： 10.1007/s10853-020-04624-4 　

ISSN：0022-2461

eISSN：1573-4803
Effects of temperatures and carbon dioxide nanobubbles on superior electric storage for anodically oxidized films of AlY10 amorphous alloy 査読有り

Mikio Fukuhara, Tomoyuki Kuroda, Fumihiko Hasegawa, Masayoshi Takahashi, Tomoyuki Suwa, Toshiyuki Hashida, Kazuhisa Sato, Masahiko Nishijima, K. Konno

AIP ADVANCES　9　(9)　095202　2019年9月

DOI： 10.1063/1.5102082 　

ISSN：2158-3226
Evaluation of Creep Properties in Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells by Using Small Punch Testing Method 査読有り

Yihui Huang, Kazuhisa Sato, Keigo Kumada, Toshiyuki Hashida

ECS Transactions　91　(1)　761-769　2019年7月10日
出版者・発行元： The Electrochemical Society
DOI： 10.1149/09101.0761ecst 　

ISSN：1938-6737

eISSN：1938-5862
Proposal of a Modified Four-Point Bending Method for Determining Interfacial Fracture Energy at Electrode/Electrolyte Interfaces in SOFCs 査読有り

Keigo Kumada, Kazuhisa Sato, Yuki Asoh, Toshiyuki Hashida

ECS Transactions　91　(1)　825-835　2019年7月10日
出版者・発行元： The Electrochemical Society
DOI： 10.1149/09101.0825ecst 　

ISSN：1938-6737

eISSN：1938-5862
Achievements of NEDO Durability Projects on SOFC Stacks in the Light of Physicochemical Mechanisms 査読有り

H. Yokokawa, M. Suzuki, M. Yoda, T. Suto, K. Tomida, K. Hiwatashi, M. Shimazu, A. Kawakami, H. Sumi, M. Ohmori, T. Ryu, N. Mori, M. Iha, S. Yatsuzuka, K. Yamaji, H. Kishimoto, K. Develos-Bagarinao, T. Shimonosono, K. Sasaki, S. Taniguchi, T. Kawada, M. Muramatsu, K. Terada, K. Eguchi, T. Matsui, H. Iwai, M. Kishimoto, N. Shikazono, Y. Mugikura, T. Yamamoto, M. Yoshikawa, K. Yasumoto, K. Asano, Y. Matsuzaki, K. Sato, T. Somekawa

Fuel Cells　19　(4)　311-339　2019年

DOI： 10.1002/fuce.201800187 　

ISSN：1615-6846

eISSN：1615-6854
Evaluation method of current distribution in SOFC in operation 査読有り

T. Tsuchikura, T. Sakamoto, T. Zukawa, H. Sumi, K. Sato, K. Yashiro, T. Hashida, T. Kawada

ECS Transactions　91　(1)　579-588　2019年

DOI： 10.1149/09101.0579ecst 　

ISSN：1938-6737

eISSN：1938-5862
Anisotropy of fracture toughness of stabilized zirconia investigated by nano-identation method 査読有り

Hideaki Ito, Kazuhisa Sato, Atsushi Unemoto, Shin-Ichi Hashimoto, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

Materials Transactions　59　(1)　23-26　2018年
出版者・発行元： Japan Institute of Metals (JIM)
DOI： 10.2320/matertrans.MB201705 　

ISSN：1345-9678
Parallel Large-Scale Molecular Dynamics Simulation Opens New Perspective to Clarify the Effect of a Porous Structure on the Sintering Process of Ni/YSZ Multiparticles 査読有り

Jingxiang Xu, Yuji Higuchi, Nobuki Ozawa, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Momoji Kubo

ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES　9　(37)　31816-31824　2017年9月

DOI： 10.1021/acsami.7b07737 　

ISSN：1944-8244
Mechanical strength evaluation of YSZ, GDC and LSCF under SOFC operating conditions 査読有り

S. Watanabe, K. Sato, F. Iguchi, K. Yashiro, T. Hashida, T. Kawada

ECS Transactions　78　(1)　2181-2190　2017年5月30日
出版者・発行元： Electrochemical Society Inc.
DOI： 10.1149/07801.2181ecst 　

ISSN：1938-6737 1938-5862
Materials properties for the simulation of electro-chemo-mechanical coupling behavior of SOFC 査読有り

K. Yashiro, T. Kawada, S. Watanabe, M. Muramatsu, T. Sakamoto, S. I. Hashimoto, K. Terada, M. Sato, T. Hashida, K. Sato, F. Iguchi, H. Yugami, K. Amezawa, T. Nakamura, Y. Kimura, A. Unemoto

ECS Transactions　78　(1)　2309-2316　2017年5月30日
出版者・発行元： Electrochemical Society Inc.
DOI： 10.1149/07801.2309ecst 　

ISSN：1938-6737 1938-5862

eISSN：1938-6737
Evaluation of Mechanical Damages in SOFCs during Start/Stop Operation by Using Acoustic Emission Technique 査読有り

K. Kumada, K. Sato, T. Hashida

ECS Transactions　78　(1)　2355-2363　2017年

DOI： 10.1149/07801.2355ecst 　

詳細を見る詳細を閉じる

Proceedings of 15th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC-XV), July 23-28, 2017, Hollywood, Florida, USA, Diplomat Resort & Spa, pp. 2355-2363, 180 (Poster presentation)
In situ Evaluation of Mechanical and Electrochemical Degradation in Silicon Negative Electrode for Lithium-Ion Secondary Batteries 査読有り

Naoki Yoshida, Tadashi Sakamoto, Naoaki Kuwata, Junichi Kawamura, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO)　974-977　2016年

DOI： 10.1109/NANO.2016.7751563 　
Investigation of Mechanical Damage of SOFC caused by Electrochemical Oxidation Using In-Situ Acoustic Emission and Electrochemical Technique 査読有り

Keigo Kumada, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO)　970-973　2016年

DOI： 10.1109/NANO.2016.7751562 　
Electrochemical degradation caused by mechanical damage in silicon negative electrodes 査読有り

N. Yoshida, T. Sakamoto, N. Kuwata, J. Kawamura, K. Sato, T. Hashida

ECS Transactions　75　(20)　31-37　2016年
出版者・発行元： Electrochemical Society Inc.
DOI： 10.1149/07520.0031ecst 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Preparation and electrochemical evaluation of LiCoO2 film prepared with cold spraying for development of lithium-ion battery 査読有り

Kohei Okuyama, Naoki Yoshida, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

ECS Transactions　75　(20)　191-199　2016年
出版者・発行元： Electrochemical Society Inc.
DOI： 10.1149/07520.0191ecst 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Estimation of micro-size defects in electrolyte thin-film by X-ray stress measurement for anode-supported solid oxide fuel cells 査読有り

MECHANICAL ENGINEERING JOURNAL　3　(6)　2016年

DOI： 10.1299/mej.16-00177 　
High temperature strength and elastic properties of doped ceria under various oxygen partial pressures 査読有り

T. Taguchi, S. Watanabe, K. Sato, T. Hashida

ECS Transactions　68　(1)　375-385　2015年
出版者・発行元： Electrochemical Society Inc.
DOI： 10.1149/06801.0375ecst 　

ISSN：1938-6737 1938-5862
Multi-nanoparticle model simulations of the porosity effect on sintering processes in Ni/YSZ and Ni/ScSZ by the molecular dynamics method 査読有り

Jingxiang Xu, Shandan Bai, Yuji Higuchi, Nobuki Ozawa, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Momoji Kubo

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A　3　(43)　21518-21527　2015年

DOI： 10.1039/c5ta05575j 　

ISSN：2050-7488

eISSN：2050-7496
Evaluation of High-temperature Electronic and Electrochemical Properties of the Strained La1-xSrxCoO3-delta Films Prepared by a Pulsed Laser Deposition Technique 査読有り

Takashi Nakamura, Daisuke Hemmi, Katsutoshi Iwamoto, Nobuyuki Hirai, Maya Sase, Atsushi Unemoto, Fumimasa Horikiri, Yoshihiro Mori, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

ELECTROCHEMISTRY　82　(10)　884-890　2014年10月

DOI： 10.5796/electrochemistry.82.884 　

ISSN：1344-3542
Crystal structure and thermal expansion behavior of oxygen stoichiometric lanthanum strontium manganite at high temperature 査読有り

Yoshikazu Shirai, Shin-Ichi Hashimoto, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Koji Amezawa, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

SOLID STATE IONICS　256　83-88　2014年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2013.12.042 　

ISSN：0167-2738

eISSN：1872-7689
Communication: Different behavior of Young's modulus and fracture strength of CeO2: Density functional theory calculations 査読有り

Ryota Sakanoi, Tomomi Shimazaki, Jingxiang Xu, Yuji Higuchi, Nobuki Ozawa, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Momoji Kubo

JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　140　(12)　121102　2014年3月

DOI： 10.1063/1.4869515 　

ISSN：0021-9606

eISSN：1089-7690
Mechanical Analysis to Improve Reliability and Durability of Solid Oxide Fuel Cells 査読有り

Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

Materials Science Forum　783-786　1704-1707　2014年
出版者・発行元：
DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.783-786.170 　
完全固体電池開発のための人工知能技術の必要性招待有り査読有り

佐藤一永, 福井健一, 高藤淳, 橋田俊之, 水崎純一郎

人工知能学会誌　28　(4)　529-534　2013年7月
出版者・発行元：人工知能学会
ISSN：0912-8085
データマイニング・オントロジー工学による燃料電池の信頼性診断・知識管理基盤技術招待有り査読有り

福井健一, 高藤淳, 佐藤一永, 沼尾正行, 溝口理一郎

人工知能学会誌　28　(4)　535-542　2013年7月
出版者・発行元：人工知能学会
ISSN：0912-8085
Thermo-chemical lattice expansion in La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-delta 査読有り

M. Kuhn, S. Hashimoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki

SOLID STATE IONICS　241　12-16　2013年6月

DOI： 10.1016/j.ssi.2013.03.023 　

ISSN：0167-2738
Molecular Dynamics Simulation of Ni Nanoparticles Sintering Process in Ni/YSZ Multi-Nanoparticle System 査読有り

Jingxiang Xu, Ryota Sakanoi, Yuji Higuchi, Nobuki Ozawa, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Momoji Kubo

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C　117　(19)　9663-9672　2013年5月

DOI： 10.1021/jp310920d 　

ISSN：1932-7447
SOFCの耐久性・信頼性向上のための構成材料の機械的基礎物性研究招待有り査読有り

佐藤一永, 渡辺智, 雨澤浩史, 川田達也, 橋田俊之

セラミックス　48　(3)　159-164　2013年5月
Multimodal Assessment of Durability and Reliability of Flattened Tubular SIS Stacks 査読有り

Y. Matsuzaki, K. Nakamura, T. Somekawa, K. Fujita, T. Horita, K. Yamaji, H. Kishimoto, M. Yoshikawa, T. Yamamoto, Y. Mugikura, H. Yokokawa, N. Shikazono, K. Eguchi, T. Matsui, S. Watanabe, K. Sato, T. Hashida, T. Kawada, K. Sasaki, S. Taniguchi

SOLID OXIDE FUEL CELLS 13 (SOFC-XIII)　57　(1)　325-333　2013年

DOI： 10.1149/05701.0325ecst 　

ISSN：1938-5862
Intelligent Analysis for Evaluating Physical Degradation using Acoustic Emission 査読有り

K. Fukui, K. Sato, T. Hashida, J. Mizusaki, M. Numao

SOLID OXIDE FUEL CELLS 13 (SOFC-XIII)　57　(1)　571-580　2013年

DOI： 10.1149/05701.0571ecst 　

ISSN：1938-5862
Evaluation of Elastic and Strength Properties of Ni-YSZ Cermets for Solid Oxide Fuel Cells under Redox Cycling 査読有り

K. Sato, T. Miyasaka, S. Watanabe, T. Hashida

SOLID OXIDE FUEL CELLS 13 (SOFC-XIII)　57　(1)　753-762　2013年

DOI： 10.1149/05701.0753ecst 　

ISSN：1938-5862
Identification of Ni-YSZ Anode Creep Property Using PSO for Multiscale Simulation 査読有り

S. Watanabe, F. Iguchi, K. Sato, K. Yamamoto, T. Hashida, K. Terada, T. Kawada

SOLID OXIDE FUEL CELLS 13 (SOFC-XIII)　57　(1)　1379-1386　2013年

DOI： 10.1149/05701.1379ecst 　

ISSN：1938-5862
Theoretical Study on the Effect of Three-Dimensional Porous Structure on the Sintering of Nickel Nanoparticles in the Ni/YSZ Anode 査読有り

Jingxiang Xu, Yuji Higuchi, Nobuki Ozawa, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Momoji Kubo

SOLID OXIDE FUEL CELLS 13 (SOFC-XIII)　57　(1)　2459-2464　2013年

DOI： 10.1149/05701.2459ecst 　

ISSN：1938-5862
固体酸化物形燃料電池材料の機械的特性のin situ測定査読有り

雨澤浩史, 佐藤一永, 橋田俊之, 川田達也

熱測定　40　(1)　23-29　2013年1月
出版者・発行元：日本熱測定学会
ISSN：0386-2615

詳細を見る詳細を閉じる

7746
Oxygen nonstoichiometry and thermo-chemical stability of La 0.6Sr 0.4CoO 3-δ 査読有り

M. Kuhn, S. Hashimoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki

Journal of Solid State Chemistry　197　38-45　2013年1月

DOI： 10.1016/j.jssc.2012.08.001 　

ISSN：0022-4596 1095-726X
Oxygen Nonstoichiometry and Thermo-Chemical Stability of Perovskite-Type La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-delta (y=0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1) Materials 査読有り

M. Kuhn, Y. Fukuda, S. Hashimoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　160　(1)　F34-F42　2013年

DOI： 10.1149/2.050301jes 　

ISSN：0013-4651
固体酸化物形燃料電池材料の機械的特性のin situ測定招待有り査読有り

雨澤浩史, 佐藤一永, 橋田俊之, 川田達也

Netsu Sokutei　40　1-7　2013年
SOFC構成材料の物理化学的・機械的特性とセル・スタックの信頼性

川田達也, 渡辺智, 坂本正, 尾澤伸樹, 佐藤一永, 橋田俊之, 宇根本篤, 八代圭司, 雨澤浩史, 水崎純一郎, 井口史匡, 橋本真一, 湯上浩雄, 寺田賢二郎

第21回SOFC研究発表会予稿集　28-34　2012年12月
Effects of Redox Cycling on the Mechanical Properties of Ni-YSZ Cermets for SOFC Anodes as a Function of Porosity 査読有り

Taihei Miyasaka, Shinji Sukinou, Satoshi Watanabe, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Toshiyuki Hashida

Proceedings of Ninth International Conference on Flow Dynamics, September 19-21, 2012, Sendai, Miyagi, Japan, (2012)　556-557　2012年9月19日
SOFCの信頼性と構成材料の物理化学的・機械的特性査読有り

川田達也, 渡辺智, 坂本正, 井口史匡, 佐藤一永, 橋本真一, 尾澤伸樹, 島崎智実, 寺田賢二郎, 八代圭司, 雨澤浩史, 橋田俊之, 久保百司, 湯上浩雄, 水崎純一郎

水素エネルギーシステム　37　(2)　101-106　2012年6月30日
Study on Durability of Flattened Tubular Segmented-in-Series Type SOFC Stacks 査読有り

Kazuo Nakamura, Takaaki Somekawa, Kenjiro Fujita, Kenji Horiuchi, Yoshio Matsuzaki, Satoshi Yamashita, Harumi Yokokawa, Teruhisa Horita, Katsuhiko Yamaji, Haruo Kishimoto, Masahiro Yoshikawa, Tohru Yamamoto, Yoshihiro Mugikura, Satoshi Watanabe, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida, Tatsuya Kawada, Nobuhide Kasagi, Naoki Shikazono, Koichi Eguchi, Toshiaki Matsui, Kazunari Sasaki, Yusuke Shiratori

10th European SOFC Forum 2012, 26 – 29 June 2012, Lucerne Switzerland, A1206, (2012), in CDROM.　2012年6月
Mining of Co-occurring Clusters for Damage Pattern Extraction of a Fuel Cell 査読有り

Daiki Inaba, Ken-ichi Fukui, Kazuhisa Sato, Junichirou Mizusaki, Masayuki Numao

Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence　27　(3)　121-132　2012年

DOI： 10.1527/tjsai.27.121 　

ISSN：1346-8030 1346-0714
SOFC動作環境中における燃料極Ni-YSZサーメットの機械特性評価査読有り

渡辺智, 佐藤一永, 鋤納伸治, 井口史匡, 八代圭司, 雨澤浩史, 湯上浩雄, 橋田俊之, 水崎純一郎, 川田達也

日本機械学会論文集Ａ編　78　(787)　349-360　2012年

DOI： 10.1299/kikaia.78.349 　

ISSN：0387-5008
THE DESIGN AND DEVELOPMENT OF AN EVALUATION SYSTEM FOR REDOX CHARACTERISTICS OF ANODE SUPPORTED SOFCS USING IN-SITU ACOUSTIC EMISSION AND ELECTROCHEMICAL TECHNIQUE 査読有り

S. Hashimoto, H. Watanabe, T. Sakamoto, T. Kawada, K. Yashiro, J. Mizusaki, K. Kumada, D. Changsheng, K. Sato, T. Hashida

PROCEEDINGS OF THE ASME 10TH FUEL CELL SCIENCE, ENGINEERING, AND TECHNOLOGY CONFERENCE, 2012　519-523　2012年
Damage Evaluation of Solid Cells by Intelligent Information Processing on Acoustic Emission Events 査読有り

D. Inaba, K. Fukui, K. Sato, J. Mizusaki, N. Kuwata, J. Kawamura, M. Numao

Proc. Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (PRiME 2012)　2012年
A comparative study of NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 nanocomposite powders synthesized by hydroxide and oxalate co-precipitation methods 査読有り

Changsheng Ding, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Toshiyuki Hashida

CERAMICS INTERNATIONAL　38　(1)　85-92　2012年1月

DOI： 10.1016/j.ceramint.2011.06.041 　

ISSN：0272-8842
Co-occurring cluster mining for damage patterns analysis of a fuel cell 査読有り

Daiki Inaba, Ken-Ichi Fukui, Kazuhisa Sato, Junichirou Mizusaki, Masayuki Numao

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　7301　(2)　49-60　2012年

DOI： 10.1007/978-3-642-30220-6_5 　

ISSN：0302-9743 1611-3349
SOFCの機械的信頼性・耐久性向上に向けたその場観察手法開発

井口史匡, 佐藤一永, 島崎知実, 尾澤伸樹, 寺田賢二郎, 橋田俊之, 湯上浩雄, 八代圭司, 坂本正, 宇根本篤, 水崎純一郎, 橋本真一, 渡辺智, 雨澤浩史, 川田達也

第20回SOFC研究発表会予稿集　144-147　2011年12月
Synthesis of La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3 Nanopowders and Their Application in Solid Oxide Fuel Cells 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF FUEL CELL SCIENCE AND TECHNOLOGY　8　(5)　051016　2011年10月

DOI： 10.1115/1.4004176 　

ISSN：1550-624X
Elastic modulus and internal friction of SOFC electrolytes at high temperatures under controlled atmospheres 査読有り

Takuto Kushi, Kazuhisa Sato, Atsushi Unemoto, Shinichi Hashimoto, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

JOURNAL OF POWER SOURCES　196　(19)　7989-7993　2011年10月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2011.05.040 　

ISSN：0378-7753
Elastic moduli of Ce0.9Gd0.1O2-delta at high temperatures under controlled atmospheres 査読有り

Koji Amezawa, Takuto Kushi, Kazuhisa Sato, Atsushi Unemoto, Shin-ichi Hashimoto, Tatsuya Kawada

SOLID STATE IONICS　198　(1)　32-38　2011年9月

DOI： 10.1016/j.ssi.2011.07.009 　

ISSN：0167-2738
Oxygen nonstoichiometry, thermo-chemical stability and lattice expansion of La0.6Sr0.4FeO3-delta 査読有り

M. Kuhn, S. Hashimoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki

SOLID STATE IONICS　195　(1)　7-15　2011年7月

DOI： 10.1016/j.ssi.2011.05.013 　

ISSN：0167-2738
Electrical conductivity and chemical diffusion in Perovskite-type proton conductors in H-2-H2O gas mixtures 査読有り

Keiji Yashiro, Satoshi Akoshima, Takao Kudo, Masatsugu Oishi, Hiroshige Matsumoto, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　192　(1)　76-82　2011年6月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.03.011 　

ISSN：0167-2738
Ionic Conductivity in Uniaxial Micro Strain/Stress Fields of Yttria-Stabilized Zirconia 査読有り

Kazuhisa Sato, Ken Suzuki, Ryo Narumi, Keiji Yashiro, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　50　(5)　055803　2011年5月

DOI： 10.1143/JJAP.50.055803 　

ISSN：0021-4922
Electrical Conductivity and Oxygen Diffusivity of Perovskite-Type Solid Solution La_0.6Sr_0.4Co_1-yFe_yO_3-δ (y=0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8)

Keiji Yashiro, Issei Nakano, Melanie Kuhn, Shinichi Hashimoto, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions　35　(1)　1899-1907　2011年4月25日
出版者・発行元： The Electrochemical Society
DOI： 10.1149/1.3570179 　

ISSN：1938-5862

eISSN：1938-6737

詳細を見る詳細を閉じる

The electrical conductivity of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-δ (y=0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1.0) were measured as a function of P(O2) and temperature. The conductivity variation can be well explained only by change in electron-hole concentration due to oxygen nonstoichiometry regardless of temperature. Conductivity relaxation analyses were also conducted to determine chemical diffusion coefficients by non-linear least squares fitting using the solution of Fick's diffusion equation. Oxygen vacancy diffusion coefficients were calculated using the chemical diffusion coefficients and oxygen nonstoichiometry. It should be emphasized that vacancy diffusion coefficients are not independent of oxygen vacancy concentration at lower temperature but steeply decrease with increase in oxygen vacancy concentration. These phenomena may cause the performance degradation of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-δ cathode.
Co-Precipitation Synthesis and Characterization of NiO-Ce0.8Sm0.2O1.9 Nanocomposite Powders: Effect of Precipitation Agents 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY　11　(3)　2336-2343　2011年3月

DOI： 10.1166/jnn.2011.3122 　

ISSN：1533-4880
Thermal and chemical lattice expansibility of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-delta (y=0.2, 0.4, 0.6 and 0.8) 査読有り

Shin-ichi Hashimoto, Yasuhiro Fukuda, Melanie Kuhn, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　186　(1)　37-43　2011年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2011.01.014 　

ISSN：0167-2738
Oxygen Nonstoichiometry of Perovskite-type La_0.6Sr_0.4Co_1-yFe_yO_3-δ(Y=0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1) SOFC Cathode Materials 査読有り

M.Kuhn, Y.Fukuda, S.Hashimoto, K.Sato, K.Yshiro, J.Mizusaki

ECS Transactions　35　(1)　1881-1890　2011年

DOI： 10.1149/1.3570177 　

ISSN：1938-5862
Extraction of Essential Events with Application to Damage Evaluation on Fuel Cells 査読有り

Teppei Kitagawa, Ken-ichi Fukui, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Masayuki Numao

Smart Innovation, Systems and Technologies　8　89-108　2011年

DOI： 10.1007/978-3-642-19618-8_6 　

ISSN：2190-3018 2190-3026
Synthesis of La0.8Sr0.2Co0.8Fe 0.2O3 nanopowders and their application in solid oxide fuel cells 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering　18　2011年

DOI： 10.1088/1757-899X/18/13/132002 　

ISSN：1757-8981 1757-899X
Mechanical Properties of La_0.6Sr_0.4Co_1-yFe_yO_3-δ under Various Temperatures and Oxygen Partial Pressures 査読有り

Y. Kimura, T. Kushi, S. Hashimoto, S. Watanabe, K. Amezawa, T. Kawada, Y. Fukuda, A. Unemoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Miuzusaki, T. Hashida

ECS Transactions　35　(1)　2429-2434　2011年
Effect of Redox Cycling on Mechanical Properties of Ni-YSZ Cermets for SOFC Anodes 査読有り

S. Sukino, S. Watanabe, K. Sato, F. Iguchi, H. Yugami, T. Kawada, J. Mizusaki, T. Hashida

SOLID OXIDE FUEL CELLS 12 (SOFC XII)　35　(1)　1473-1482　2011年

DOI： 10.1149/1.3570133 　

ISSN：1938-5862
高温・酸化/還元環境下における機械的特性評価法の開発査読有り

渡辺智, 佐藤一永, 武山陽平, 井口史匡, 八代圭司, 雨澤浩史, 湯上浩雄, 橋田俊之, 水崎純一郎, 川田達也

日本機械学会論文集A編　77　(780)　1357-1366　2011年

DOI： 10.1299/kikaia.77.1357 　

ISSN：0387-5008
Mechanical properties of Ce 0.9Gd 0.1O 2-δat high temperatures under controlled atmospheres 査読有り

Takuto Kushi, Kazuhisa Sato, Atsushi Unemoto, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

ECS Transactions　35　(2)　1145-1149　2011年

DOI： 10.1149/1.3570096 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Mechanical Properties of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d under Various Temperatures and Oxygen Partial Pressures 査読有り

Y. Kimura, T. Kushi, S. Hashimoto, S. Watanabe, K. Amezawa, T. Kawada, Y. Fukuda, A. Unemoto, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki, T. Hashida

Electrochemical Society Transactions,　35　(1)　2429-2934　2011年
In situ Observation of the Deformation and Mechanical Damage of SOFC Cell/Stack 査読有り

K. Sato, T. Sakamoto, A. Kaimai, K. Yashiro, K. Amezawa, T. Hashida, J. Mizusaki, T. Kawada

SOLID OXIDE FUEL CELLS 12 (SOFC XII)　35　(1)　225-229　2011年

DOI： 10.1149/1.3569997 　

ISSN：1938-5862
Multiscale Simulation of Electro-Chemo-Mechanical Coupling Behavior of PEN Structure under SOFC Operation 査読有り

K. Terada, T. Kawada, K. Sato, F. Iguchi, K. Yashiro, K. Amezawa, M. Kubo, H. Yugami, T. Hashida, J. Mizusaki, H. Watanabe, T. Sasagawa, H. Aoyagi

SOLID OXIDE FUEL CELLS 12 (SOFC XII)　35　(1)　923-933　2011年

DOI： 10.1149/1.3570073 　

ISSN：1938-5862
High-Temperature Protonic Conduction in LaFeO3-SrFeO3-delta-SrZrO3 Solid Solutions 査読有り

Atsushi Unemoto, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Naoto Kitamura, Keiji Yashiro, Hiroshige Matsumoto, Junichiro Mizusaki, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　158　(2)　B180-B188　2011年

DOI： 10.1149/1.3518426 　

ISSN：0013-4651
Simple and rapid preparation of Ce0.9Gd0.1O1.95 electrolyte films for anode-supported solid oxide fuel cells 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　205　(8-9)　2813-2817　2011年1月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2010.10.051 　

ISSN：0257-8972
Oxygen nonstoichiometry and thermo-chemical stability of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-delta (y=0.2, 0.4, 0.6, 0.8) 査読有り

Shin-ichi Hashimoto, Yasuhiro Fukuda, Melanie Kuhn, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　181　(37-38)　1713-1719　2010年12月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.09.024 　

ISSN：0167-2738
Defect structure analysis of proton-oxide ion mixed conductor BaCe_0.9Nd_0.1O_3-δ 査読有り

Masatsugu Oishi, Satoshi Akoshima, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

Solid State Ionics　181　(29-30)　1336-1343　2010年9月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.07.034 　

ISSN：0167-2738
Effect of thickness of Gd0.1Ce0.9O1.95 electrolyte films on electrical performance of anode-supported solid oxide fuel cells 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF POWER SOURCES　195　(17)　5487-5492　2010年9月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2010.03.075 　

ISSN：0378-7753

eISSN：1873-2755
Fracture process of nonstoichiometric oxide based solid oxide fuel cell under oxidizing/reducing gradient conditions 査読有り

Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Hiroo Yugami, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF POWER SOURCES　195　(17)　5481-5486　2010年9月

DOI： 10.1016/j.jpowsour.2010.03.077 　

ISSN：0378-7753
Improvement of electrochemical performance of anode-supported SOFCs by NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 nanocomposite powders 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki, Toshiyuki Hashida

SOLID STATE IONICS　181　(25-26)　1238-1243　2010年8月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.06.037 　

ISSN：0167-2738
Electrical conductivity, Seebeck coefficient, and defect structure of oxygen nonstoichiometric Nd_2-xSr_xNiO_4+δ 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

Materials Chemistry and Physics　122　(1)　250-258　2010年7月

DOI： 10.1016/j.matchemphys.2010.02.044 　

ISSN：0254-0584
Electrical conduction and mass transport properties of SrZr_0.99Fe_0.01O_3-δ 査読有り

Atsushi Unemoto, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Naoto Kitamura, Keiji Yashiro, Hiroshige Matsumoto, Junichiro Mizusaki, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

Solid State Ionics　181　(19-20)　868-873　2010年7月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.05.002 　

ISSN：0167-2738
Structural analysis of La_2-xSr_xNiO_4+δ by high temperature X-ray diffraction 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

Solid State Ionics　181　(5-7)　292-299　2010年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.01.007 　

ISSN：0167-2738

eISSN：1872-7689
Thermally-induced and chemically-induced structural changes in layered perovskite-type oxides Nd_2-xSr_xNiO_4+δ (x = 0, 0.2, 0.4) 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

Solid State Ionics　181　(8-10)　402-411　2010年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.02.002 　

ISSN：0167-2738
A simple, rapid spray method for preparing anode-supported solid oxide fuel cells with GDC electrolyte thin films 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE　350　(1-2)　1-4　2010年3月

DOI： 10.1016/j.memsci.2009.12.013 　

ISSN：0376-7388
Structural analysis of La2-xSrxNiO4 (+) (delta) by high temperature X-ray diffraction 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　181　(5-7)　292-299　2010年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.01.007 　

ISSN：0167-2738

eISSN：1872-7689
Thermally-induced and chemically-induced structural changes in layered perovskite-type oxides Nd2-xSrxNiO4+delta (x=0, 0.2, 0.4) 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　181　(8-10)　402-411　2010年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2010.02.002 　

ISSN：0167-2738
Reaction kinetics on platinum electrode/yttrium-doped barium cerate interface under H-2-H2O atmosphere 査読有り

Satoshi Akoshima, Masatsugu Oishi, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　181　(3-4)　240-248　2010年2月

DOI： 10.1016/j.ssi.2009.05.003 　

ISSN：0167-2738
Oxygen nonstoichiometry, thermo-chemical stability and crystal structure of La0.6Sr0.4CoO3-δ and La 0.6Sr0.4FeO3-δ

M. Kuhn, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki, Shin-Ichi Hashimoto

Materials Science and Technology Conference and Exhibition 2010, MS and T'10　1　206-213　2010年
J0802-4-4 SOFC構成要素評価のための雰囲気制御型材料試験装置の開発([J0802-4]SOFC,PV,キャパシタ)

渡辺智, 佐藤一永, 武山陽平, 鋤納伸治, 雨澤浩史, 橋田俊之, 川田達也

年次大会講演論文集　2010　235-236　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.7.0_235 　

詳細を見る詳細を閉じる

The objective of this work is to study relationship between oxygen potential and mechanical properties of an oxygen nonstoichiometric compound with Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-δ> Under high temperatures and reducing conditions, oxygen content in Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-δ> changes and oxygen defects are generated. Therefore Mechanical properties of Ce_<0.9>Gd_<0.1>0_<2-δ> can change under such conditions. In this study, we developed a new testing apparatus for small punch test, which is able to measure mechanical properties under high temperatures and controlled atmospheric conditions. The fracture stress Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-δ> was almost constant regardless of oxygen partial pressure, while elastic modulus decreased with decreasing oxygen partial pressure in reducing atmospheres. Elastic modulus relates oxygen vacancy concentration.
J0802-4-3 高温制御雰囲気下におけるLa_<0.6>Sr_<0.4>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ>の機械的特性評価([J0802-4]SOFC,PV,キャパシタ)

木村勇太, 櫛拓人, 渡辺智, 佐藤一永, 宇根本篤, 雨澤浩史, 橋田俊之, 川田達也

年次大会講演論文集　2010　233-234　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.7.0_233 　

詳細を見る詳細を閉じる

This paper examined mechanical properties, Young's modulus, shear modulus, Poisson's ratio and internal friction, of La_<0.6>Sr_<0.4>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ> in the temperature range between 298 and 1173 K, and the oxygen partial pressure (P(O_2)) range between 0.1 and 10^<-4> bar by using resonance method. The Young's modulus of La_<0.6>Sr_<0.4>Co_<0.2>Fe_<0.8>O_<3-δ> gradually decreased in the temperature range between 298 and 823 K and then drastically increased above 873 K. P(0_2) dependencies of Young's modulus showed different trends depending on temperature. At 1173K, Young's modulus decreased with decreasing P(O_2), while increased down to 5.0×10^<-3> bar and then decreased with decreasing P(O_2) at 1073K. At 973K, it monotonically increased with decreasing P(O_2), and at 873K, slightly increased with decreasing P(O_2).
J0802-4-1 ナノインデンテーション試験によるジルコニア系電解質材料の機械特性評価([J0802-4]SOFC,PV,キャパシタ)

伊藤英彬, 佐藤一永, 宇根本篤, 雨澤浩史, 川田達也

年次大会講演論文集　2010　229-230　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.7.0_229 　

詳細を見る詳細を閉じる

Young's modulus and hardness of polycrystalline sintered compacts of yttria-stabilized zirconia (YSZ), (Y_20_3)_<0.08>(Zr0_2)_<0.92> and gadolinium-doped ceria (GDC) (Gd_2O_3)_<0.05>(Ce0_2)_<0.90> were investigated by using the nano-indentation method. Together with results obtained by the secondary electron microscope observation and the electron backscattering diffraction analysis, the effect of the crystal orientation on the mechanical properties was discussed. It was empirically demonstrated that the Young's moduli of YSZ and GDC depend on the crystal orientation. The Young's moduli of YSZ and GDC showed the highest values on the (001) surface while the lowest values on the (111) surface. However, the observed anisotropy of the Young's modulus of YSZ was rather small compared with predicted one from the single crystal elastic constants in literature.
J0802-4-5 SOFC燃料極用Ni-YSZの強度特性に及ぼすRedoxサイクルの影響([J0802-4]SOFC,PV,キャパシタ)

鋤納伸治, 丁常勝, 渡辺智, 佐藤一永, 川田達也, 橋田俊之

年次大会講演論文集　2010　237-238　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.7.0_237 　

詳細を見る詳細を閉じる

Effects of redox cycling on the mechanical properties of Ni-YSZ composites were investigated by using a Small Punch(SP) testing method. The compositions of the Ni-YSZ composites tested in this study were 0:100 vol. %, 15:85 vol. %, 30:70vol. %, and 50:50 vol. %. Electrical conductivity measurements suggested that the Ni particles formed a network-like structure at the Ni content greater than 30 vol. %. Experimental results obtained from the SP tests demonstrated that ductile-like deformation was induced under a reducing environment (at oxygen partial pressure 1 × 10^<-18>atm) for the Ni contents of 30 and 50 vol. %. The ductile-like behavior could be attributed to the formation of Ni network. The first complete re-oxidation of Ni-YSZ composites then caused critical damage and resulted in a drastic strength reduction, probably due to Ni agglomeration. This study revealed the first evidence for the presence of potential plastic deformation capacity in Ni-YSZ composites under reducing environment.
Low-Temperature Anode-Supported SOFC with Ultra-Thin Ceria-Based Electrolytes Prepared by Modified Sol-Gel Route 査読有り

Hongfei Lin, Changsheng Ding, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Toshiyuki Hashida

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　4　(2)　335-343　2010年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.4.335 　

ISSN：1880-9871

詳細を見る詳細を閉じる

The utilization of anode-supported electrolytes is a very promising strategy to improve the electrical performance in solid oxide fuel cells (SOFCs) application, because it is possible to decrease considerably the electrolytes thickness. In this paper, ultra-thin ceria-based electrolyte films were successfully prepared on porous NiO/GDC anode support. The electrolyte films with thickness of 0.5-1 µm were deposited by a novel citrate sol-gel route combined with a suspension spray coating technique. The characterization and microstructure of the ultra-thin films were investigated by DTA/TGA, XRD and FE-SEM. The results showed that ceria-based films prepared were pure fluorite type nanocrystalline, homogenous and almost fully dense. Electrochemical performance of single cells based on the ultra-thin electrolyte films was also tested. The single cell with electrolyte thickness of 1 µm provided an OCV of 0.832 V at 500 °C which was close to that of the reported single cell with thicker ceria-based electrolyte film of 10 µm, and maximum power densities of 59.6, 121.9 and 133.8 mW/cm² at 500, 600, and 700 °C, respectively. These ultra-thin electrolyte films showed good combination with the porous NiO/GDC anode supports, and good insulating ability for inactive electron migration at temperatures less than 600 °C.
Preparation and Characterization of Ce_0.9Gd_0.1O_1.95 Electrolyte Films by Spray Coating Process 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Mabito Iguchi, Toshiyuki Hashida

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　4　(2)　325-333　2010年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.4.325 　

ISSN：1880-9871

詳細を見る詳細を閉じる

Anode-supported solid oxide fuel cells (SOFCs) have attracted extensive attention due to low operating temperatures and high electrical performance. In the anodesupported SOFCs, the key is to prepare dense electrolyte films on porous anode substrates. In this study, a simple and cost-effective technique, spray coating process, is introduced to prepare dense electrolyte films. In the spray coating process, the preparation of powder suspension is very important, which affects the quality of resulting electrolyte films. A well-dispersed Ce_0.9Gd_0.1O_1.95 (GDC) suspension were prepared in isopropyl alcohol by adding 2 mass% surfactant. Using the well-dispersed GDC suspension, dense and crack-free GDC electrolyte films with thickness of 2-10 µm were successfully prepared on porous NiO-GDC anode substrates by the spray coating process. In order to evaluate the GDC electrolyte film as electrolyte for SOFC, anode-supported SOFC was fabricated and its electrical performance was measured. Results show that the GDC electrolyte film prepared by the spray coating process can be used as electrolyte of SOFC. The GDC electrolyte film is well adhered to the anode substrate, and there is no crack and delamination observed after electrical performance test.
Anode-supported SOFCs with Electrolyte Thin Films Prepared by Spray Coating 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Mabito Iguchi, Toshiyuki Hashida

MULTISCALE, MULTIFUNCTIONAL AND FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS　631-632　319-+　2010年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.631-632.319 　

ISSN：0255-5476
DEVELOPMENT OF IN-SITU MECHANICAL TESTING METHOD FOR SOFC COMPONENTS 査読有り

Satoshi Watanabe, Kazuhisa Sato, Yohei Takeyama, Fumitada Iguchi, Keiji Yashiro, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

PROCEEDINGS OF THE ASME 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUEL CELL SCIENCE, ENGINEERING, AND TECHNOLOGY 2010, VOL 2　417-420　2010年

DOI： 10.1115/FuelCell2010-33294 　
EVALUATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF SOFC COMPONENTS BY NANO-INDENTATION TESTS 査読有り

Hideaki Ito, Kazuhisa Sato, Atsushi Unemoto, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

PROCEEDINGS OF THE ASME 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUEL CELL SCIENCE, ENGINEERING, AND TECHNOLOGY 2010, VOL 2　FuelCell2010-33158　381-385　2010年

DOI： 10.1115/FuelCell2010-33158 　
固体酸化物燃料電池における損傷過程の可視化査読有り

福井健一, 赤崎省悟, 佐藤一永, 水崎純一郎, 森山甲一, 栗原聡, 沼尾正行

日本機械学會論文集. A編　76　(762)　223-232　2010年
出版者・発行元：
DOI： 10.1299/kikaia.76.223 　

ISSN：0387-5008
Detection of Degradation of Lithium-ion Batteries with Acoustic Emission Technique 査読有り

S. Komagata, N. Kuwata, R. Baskaran, J. Kawamura, K. Sato, J. Mizusaki

STUDENT POSTERS (GENERAL) - 216TH ECS MEETING　25　(33)　163-167　2010年

DOI： 10.1149/1.3334804 　

ISSN：1938-5862
固体酸化物燃料電池の材料データベース構築とプロセス統合設計支援システムの試作査読有り

高藤淳, 佐藤一永, 八代圭司, 來村徳信, 水崎純一郎, 溝口理一郎

設計工学・システム部門講演会講演論文集　2009　(19)　58-63　2009年10月28日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ISSN：1348-0286

詳細を見る詳細を閉じる

Solid Oxide Fuel Cell, which has high efficiency of electric power generation, is one of the key technologies for us to reach to the low carbon society. Over 30 years' basic research of SOFC leads it just to launch to practical use in the real world, whereas the accumulation of huge amount of research data, especially material data, urges to be restructured as well-organized knowledge to interoperably share and reuse for both enterprise and research institute. Therefore we establish such knowledge management infrastructure that enables designers to design SOFC system from the viewpoint of comprehensiveness; furthermore, we develop practical software tools to realize the infrastructure. Our approach mainly consists of three phases. The first phase is to build SOFC material database using MatML (Materials Markup Language) which is an XML (eXtensible Markup Language) designed for materials property data. The second phase is to externalize functional knowledge of devices as the form of function decompositions tree according to each process in product life cycle of SOFC by means of functional modeling technique based on ontology engineering. Finally those trees are integrated and visualized in 3D virtual space. We discuss a methodology of cross-process design support for SOFC systems, and introduce our prototype system based on the methodology.
Defect chemical and statistical thermodynamic studies on oxygen nonstoichiometric Nd2-xSrxNiO4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　180　(26-27)　1406-1413　2009年10月

DOI： 10.1016/j.ssi.2009.08.008 　

ISSN：0167-2738
Electrical Conductivity and Thermoelectric Power of La_2-xSr_xNiO_4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, Solid State Ionic Devices 6 - Nanoionics　16　(51)　317-325　2009年9月

詳細を見る詳細を閉じる

6139
Oxygen Nonstoichiometry and Defect Equilibrium in La_2-xSr_xNiO_4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, High Temperature Corrosion and Materials Chemistry 7　16　(44)　193-198　2009年8月

詳細を見る詳細を閉じる

6135
Effect of Y2O3 addition on the conductivity and elastic modulus of (CeO2)(1-x)(YO1.5)(x) 査読有り

Kazuhisa Sato, Ken Suzuki, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Hiroo Yugami, Toshiyuki Hashida, Alan Atkinson, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　180　(20-22)　1220-1225　2009年8月

DOI： 10.1016/j.ssi.2009.06.003 　

ISSN：0167-2738

eISSN：1872-7689
Oxygen nonstoichiometry and chemical stability of Nd2-xSrxNiO4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY　182　(6)　1533-1537　2009年6月

DOI： 10.1016/j.jssc.2009.03.021 　

ISSN：0022-4596
Thermodynamic quantities and defect equilibrium in La2-xSrxNiO4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY　182　(5)　1121-1128　2009年5月

DOI： 10.1016/j.jssc.2009.02.008 　

ISSN：0022-4596
Oxygen nonstoichiometry and defect equilibrium in La2-xSrxNiO4+delta 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　180　(4-5)　368-376　2009年4月

DOI： 10.1016/j.ssi.2009.01.013 　

ISSN：0167-2738
Defect structure analysis of B-site doped perovskite-type proton conducting oxide BaCeO3 Part 1: The defect concentration of BaCe0.9M0.1O3-delta (M = Y and Yb) 査読有り

Masatsugu Oishi, Satoshi Akoshima, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

SOLID STATE IONICS　180　(2-3)　127-131　2009年3月

DOI： 10.1016/j.ssi.2008.12.025 　

ISSN：0167-2738
Synthesis of NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 nanocomposite powders for low-temperature solid oxide fuel cell anodes by co-precipitation 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

SCRIPTA MATERIALIA　60　(4)　254-256　2009年2月

DOI： 10.1016/j.scriptamat.2008.10.020 　

ISSN：1359-6462
Chemically-induced stress of fuel cell laminate under oxidizing/reducing gradient condition

Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

ICCM International Conferences on Composite Materials　2009年
出版者・発行元： International Committee on Composite Materials
S0305-3-5 ナノインデンテーション法によるSOFC電極/電解質界面の機械的特性評価(SOFC構成材料の信頼性(3))

伊藤英彬, 佐藤一永, 宇根本篤, 雨澤浩史, 川田達也

年次大会講演論文集　2009　241-242　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.1.0_241 　

詳細を見る詳細を閉じる

We investigated how the mechanical properties, i.e. the Young's modulus and the hardness, of the SOFC electrolyte were affected by cation diffusion from the electrode materials by using the nano-indentation method. In this work, the effect of Mn ion diffusion into (Y_2O_3)_<0.08>(ZrO_2)_<0.92>(YSZ) on its mechanical properties was discussed. From measurements with sintered compacts of Mn-doped YSZ, it was suggested that the Young's modulus of Mn-doped YSZ decreased with increasing the Mn content while the hardness was almost independent on the Mn content. In the diffusion couple of the single crystal YSZ and Mn_2O_3, decrease in the Young's modulus was observed in the vicinity of the interface depending on the Mn content. These results indicated that cation diffusion form the electrode material possibly leads to the local degradation of mechanical properties of the SOFC electrolyte.
S0305-2-5 AE法と電気化学的手法を併用した固体酸化物燃料電池の劣化挙動評価(SOFC構成材料の信頼性(2))

佐藤一永, 熊田圭吾, 橋田俊之, 水崎純一郎

年次大会講演論文集　2009　231-232　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.1.0_231 　

詳細を見る詳細を閉じる

SOFCs are a next-generation power generating technology employing hydrogen, and improving their reliability is the most important issue for achieving practical use. In this research, we are conducting studies to ensure overall long-term reliability by examining the interaction of mechanical, electrochemical factors in SOFC in a simulated operating environment. Especially the establishment of a suitable in-situ mechanical damage testing method is a pre-requisite for the development of reliable SOFCs. This paper presents the experimental results of the investigation of mechanical damage under redox cycle conditions.
S0305-3-2 共振法によるSOFC電解質材料の機械的特性評価(SOFC構成材料の信頼性(3))

櫛拓人, 佐藤一永, 宇根本篤, 雨澤浩史, 川田達也

年次大会講演論文集　2009　235-236　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.1.0_235 　

詳細を見る詳細を閉じる

The Young's modulus, the shear modulus, the Poisson ratio and the internal friction of typical electrolyte materials for solid oxide fuel cells, (Gd_2O_3)_<0.05>(CeO_2)_<0.9>, (Sm_2O_3)_<0.05>(CeO_2)_<0.9>, (Y_2O_3)_<0.08>(ZrO_2)_<0.92>, (Y_2O_3)_<0.1>(ZrO_2)_<0.9>, (Sc_2O_3)_<0.1>(ZrO_2)_<0.9>, (Sc_2O_3)_<0.1>Ce_<0.01>(ZrO_2)_<0.89> were evaluated by a resonance method. The measurements were carried out from room temperature to 1273 K. The Young's modulus of (Gd_2O_3)_<0.05>(CeO_2)_<0.9> and (Sm_2O_3)_<0.05>(CeO_2)_<0.9> gradually decreased with increasing temperature as expected for the typical ceramics. However, the Young's modulus of the series of zirconia-based electrolyte drastically decreased in the temperature range between 573 K and 873 K, and correspondingly the internal friction increased. Such a characteristic temperature dependence of the mechanical properties was discussed in terms of phase change.
S0305-3-4 SOFC構成セラミックスの機械的特性に及ぼす酸素ポテンシャルの影響に関する研究(SOFC構成材料の信頼性(3))

武山陽平, 佐藤一永, 川田達也, 橋田俊之, 水崎純一郎

年次大会講演論文集　2009　239-240　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.1.0_239 　

詳細を見る詳細を閉じる

The objective of this work is to study relationship between oxygen potential and mechanical properties of oxygen nonstoichiometric compound with Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-x>. Under high temperature and reducing conditions, oxygen content in Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-x> changes and oxygen defect is generated. Therefore Mechanical properties of Ce_<0.9>Gd_<0.1>O_<2-x> can change under such conditions. In our study, we developed new test apparatus for small punch test, which is able to measure mechanical properties under high temperature and reducing conditions. And several tests ran already with this new test apparatus. Advanced investigation would explain how mechanical properties behave in these conditions.
THE EFFECTS OF OXYGEN VACANCY CONCENTRATION ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF ZIRCONIA AND CERIA-BASED ELECTROLYTES FOR SOFCS 査読有り

Toshiyuki Hashida, Yohei Takeyama, Kazuhisa Sato

PROCEEDINGS OF THE 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUEL CELL SCIENCE, ENGINEERING, AND TECHNOLOGY　773-777　2009年

DOI： 10.1115/FuelCell2009-85241 　
Investigation of High Temperature Elastic Modulus and Internal Friction of SOFC Electrolytes Using Resonance Method 査読有り

T. Kushi, K. Sato, A. Unemoto, K. Amezawa, T. Kawada

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　1673-1677　2009年

DOI： 10.1149/1.3205705 　

ISSN：1938-5862
Reaction kinetics on platinum electrode / yttrium-doped barium cerate interface under H₂-H₂O atmosphere 査読有り

Satoshi Akoshima, Masatsugu Oishi, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

Solid State Ionics　2009年

DOI： 10.1016/j.ssi.2009.05.003 　

詳細を見る詳細を閉じる

5583
Surface reaction and transport kinetics of hydrogen through palladium-based membranes under gas co-existing with hydrogen atmospheres 査読有り

Atsushi Unemoto, Nobuyuki Hirai, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Takanori Otake, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada, Tatsuya Tsuneki, Yoshinori Shirasaki, Yoshu Ota, Isamu Yasuda

International Journal of Nuclear Hydrogen Production and Applications　2　(1)　55-68　2009年

詳細を見る詳細を閉じる

5413
Composite Cathode of Perovskite-Related Oxides, (La,Sr)CoO3-delta/(La,Sr)(2)CoO4-delta, for Solid Oxide Fuel Cells 査読有り

Keiji Yashiro, Takashi Nakamura, Maya Sase, Florian Hermes, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　12　(9)　B135-B137　2009年

DOI： 10.1149/1.3170903 　

ISSN：1099-0062
Design Concept for the High Temperature Photoelectronic Devices Using SrTiO3 査読有り

Fumimasa Horikiri, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　156　(7)　P107-P113　2009年

DOI： 10.1149/1.3129244 　

ISSN：0013-4651
Electronic state of oxygen nonstoichiometric La2-xSrxNiO4+delta at high temperatures 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS　11　(17)　3055-3062　2009年

DOI： 10.1039/b823364k 　

ISSN：1463-9076
Preparation of Doped Ceria Electrolyte Films for SOFCs by Spray Coating Method 査読有り

Changsheng Ding, Hongfei Lin, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Hiromichi Ohtaki, Mabito Iguchi, Chiharu Wada, Toshiyuki Hashida

JOURNAL OF DISPERSION SCIENCE AND TECHNOLOGY　30　(2)　241-245　2009年

DOI： 10.1080/01932690802501709 　

ISSN：0193-2691
Growth Analysis of Neighbor Network for Evaluation of Damage Progress 査読有り

Ken-ichi Fukui, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Kazumi Saito, Masahiro Kimura, Masayuki Numao

ADVANCES IN KNOWLEDGE DISCOVERY AND DATA MINING, PROCEEDINGS　5476　933-+　2009年

DOI： 10.1007/978-3-642-01307-2_98 　

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
Deformation and fracture characteristics of zirconia and ceria-based electrolytes for SOFCs under reducing atmospheres 査読有り

T. Hashida, K. Sato, Y. Takeyama, T. Kawada, J. Mizusaki

ECS Transactions　25　(2)　1565-1572　2009年

DOI： 10.1149/1.3205692 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Classification of Mechanical Failures of SOFC and Strategy for Evaluation of the Operational Margins 査読有り

T. Kawada, S. Watanabe, S. Hashimoto, T. Sakamoto, A. Unemoto, M. Kurumatani, K. Sato, F. Iguchi, K. Yashiro, K. Amezawa, K. Terada, M. Kubo, H. Yugami, T. Hashida, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　467-472　2009年

DOI： 10.1149/1.3205556 　

ISSN：1938-5862
Deformation and Fracture Characteristics of Zirconia and Ceria-Based Electrolytes for SOFCs under Reducing Atmospheres 査読有り

T. Hashida, K. Sato, Y. Takeyama, T. Kawada, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　1565-1572　2009年

DOI： 10.1149/1.3205692 　

ISSN：1938-5862
High-Temperature Defect and Crystal Structure of Perovskite Type Oxide Ion Conductor La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3-delta 査読有り

S. Nakayama, S. Hashimoto, K. Sato, K. Yashiro, K. Amezawa, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　1701-1708　2009年

DOI： 10.1149/1.3205708 　

ISSN：1938-5862
High Temperature Defect Equilibrium, Solid State Properties and Crystal Structure of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-delta (y=0.2, 0.4, 0.6, 0.8) for Cathode of Solid Oxide Fuel Cells 査読有り

Yasuhiro Fukuda, Shinichi Hashimoto, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　2375-2380　2009年

DOI： 10.1149/1.3205790 　

ISSN：1938-5862
Oxygen Nonstoichiometry, Crystal Structure and Mechanical Properties of La2NiO4+delta 査読有り

T. Nakamura, Y. Takeyama, S. Watanabe, K. Yashiro, K. Sato, T. Hashida, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　2573-2580　2009年

DOI： 10.1149/1.3205814 　

ISSN：1938-5862
Conductivities and Seebeck Coefficients of Donor-doped SrTiO3 Oxide Ceramics 査読有り

E. Niwa, K. Sato, K. Yashiro, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI)　25　(2)　2631-2638　2009年

DOI： 10.1149/1.3205821 　

ISSN：1938-5862
Defect equilibrium and electron transport in the bulk of single crystal SrTi1-xNbxO3 (x=0.01, 0.001, 0.0002) 査読有り

Fumimasa Horikiri, Naofumi Iizawa, LiQun Han, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　179　(40)　2335-2344　2008年12月

DOI： 10.1016/j.ssi.2008.10.001 　

ISSN：0167-2738
Defect structure analysis of B-site doped perovskite-type proton conducting oxide BaCeO3 Part 2: The electrical conductivity and diffusion coefficient of BaCe0.9Y0.1O3-delta 査読有り

Masatsugu Oishi, Satoshi Akoshima, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

SOLID STATE IONICS　179　(39)　2240-2247　2008年12月

DOI： 10.1016/j.ssi.2008.08.005 　

ISSN：0167-2738
Oxygen nonstoichiometry and defect structure analysis of B-site mixed perovskite-type oxide (La,Sr)(Cr,M)O_3-δ(M=Ti,Mn and Fe) 査読有り

Masatsugu Oishi, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

Journal of Solid State Chemistry　181　(11)　2008年11月

DOI： 10.1016/j.jssc.2008.08.015 　
Conductivity Variation of Yttria-Stabilized Zirconia Under Stress 査読有り

Toru Izumi, Ryo Narumi, Kazuhisa Sato, Ken Suzuki, Keiji Yashiro, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, Solid State Ionic Devices 6 - Nanoionics　16　(51)　pp.125-132　2008年10月12日

DOI： 10.1149/1.3242227 　
Carbon Deposition and Electrochemical Reaction of Anode for SOFC in Methane Containing Atmosphere 査読有り

Keiji Yashiro, Mitsunari Takase, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, Solid State Ionic Devices 6 - Nanoionics　16　(51)　pp.213-218　2008年10月12日

DOI： 10.1149/1.3242236 　
The Design Concept for High-Temperature Photo-Electronic Devices using SrTiO₃ 査読有り

Fumimasa Horikiri, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, Solid State Ionic Devices 6 - Nanoionics　16　(51)　pp.459-469　2008年10月12日

DOI： 10.1149/1.3242262 　
High-Temperature Gravimetric Study on the Kinetics of the Formation of SrTiO₃ by Solid State Reaction of SrCO₃ and TiO₂ 査読有り

Eiki Niwa, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions, 214th ECS Meeting, High Temperature Corrosion and Materials Chemistry 7　16　(44)　pp. 205-210　2008年10月12日

DOI： 10.1149/1.3224758 　
FABRICATION OF YTTRIA-STABILIZED ZIRCONA THIN UNDER ROOM TEMPERATURE AND ATMOSPHERIC PRESSURE CONDITIONS 査読有り

Tatsuya Sone, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Kazuhiro Ogawa, Tatuya Kawada, Tsunemoto Kuriyagawa, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

Proceedings of the 3rd JSME/ASME International Conference on Material and Processing ICM&P 2008　2008年10月7日
Slow relaxation kinetics of Sr(Zr,Y)O-3 in wet atmosphere 査読有り

Takao Kudo, Keiji Yashiro, Hiroshige Matsumoto, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

SOLID STATE IONICS　179　(21-26)　851-854　2008年9月

DOI： 10.1016/j.ssi.2008.02.011 　

ISSN：0167-2738
Oxygen nonstoichiometry of the perovskite-type oxides BaCe_0.9M_0.1O_3-δ(M:Y, Yb, Sm,Tb, and Nd) 査読有り

Masatsugu Oishi, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Naoto Kitamura, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada, Yoshiharu Uchimoto

Solid State Ionics　179　(15-16)　529-535　2008年6月

DOI： 10.1016/j.ssi.2008.03.038 　

ISSN：0167-2738
Enhancement of oxygen exchange at the hetero interface of (La,Sr)CoO3/(La,Sr)(2)CoO4 in composite ceramics 査読有り

Maya Sase, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada, Natsuko Sakai, Katsuhiko Yamaji, Tenihisa Horita, Harumi Yokokawa

SOLID STATE IONICS　178　(35-36)　1843-1852　2008年2月

DOI： 10.1016/j.ssi.2007.11.039 　

ISSN：0167-2738
Preparation of SDC electrolyte thin films on dense and porous substrates by modified sol-grel route 査読有り

Hongfei Lin, Changsheng Ding, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Hiromichi Ohtaki, Mabito Iguchi, Chiharu Wada, Toshiyuki Hashida

MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS　148　(1-3)　73-76　2008年2月

DOI： 10.1016/j.mseb.2007.09.039 　

ISSN：0921-5107
1242 パウダージェットデポジッション法による機能性酸化物の成膜とその物性(J11-1 粒子付着・成膜プロセスと膜の機械的特性(1) コールドスプレー皮膜の諸特性,ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

佐藤一永, 曽根達也, 八代圭司, 小川和洋, 川田達也, 厨川常元, 橋田俊之, 水崎純一郎

年次大会講演論文集　2008　329-330　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2008.6.0_329 　

詳細を見る詳細を閉じる

Powder Jet Deposition (PJD) method is one of the film forming technique& Ceramics films can be fabricated by this method Ytariastabilized zirconia (YSZ) thin films were deposited on various substrates by PJD method YSZ thin film was fabricated in systemically changed substrates, particle sizes and carrier gas pressures. The microstructures of YSZ films were observed by scanning electron microscope (SEM). From this study results, the amount of deposition rate by PJD method varies according to substrate hardness and powder size. Similarly, the film structures are affected by substrate and powder size. Additionally, the electrical conductivity of YSZ film on Al_2O_3 substrate was measured as a function of temperature using impedance and two-probe A.C. method From this measurement, the amount of this film's electrical conductivity is good agreement from other studies of YSZ bulks. This result shows probability of application to high temperature ceramics devices such as Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs), gas sensors.
Synthesis of NiO-Ce0.8Sm0.2O1.9 composite nanopowders for solid oxide fuel cells 査読有り

C. Ding, H. Lin, K. Sato, T. Hashida

WATER DYNAMICS　987　30-+　2008年

DOI： 10.1063/1.2896972 　

ISSN：0094-243X
Synthesis and characterization of La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3 nanoparticles for intermediate-low temperature solid oxide fuel cell cathodes 査読有り

C. Ding, H. Lin, K. Sato, T. Hashida

WATER DYNAMICS　987　35-+　2008年

DOI： 10.1063/1.2896973 　

ISSN：0094-243X
Ni-GDC anode-supported ceria electrolyte film and its application in solid oxide fuel cells 査読有り

H. Lin, C. Ding, K. Kumada, K. Sato, Y. Tsutai, C. Wada, T. Hashida

WATER DYNAMICS　987　54-+　2008年

DOI： 10.1063/1.2896978 　

ISSN：0094-243X
Application of AE technique on properties evaluation of anode-supported ceria electrolyte thin film-based SOFCs 査読有り

H. Lin, C. Ding, K. Kumada, K. Sato, Y. Tsutai, C. Wada, T. Hashida

WATER DYNAMICS　987　163-+　2008年

DOI： 10.1063/1.2896966 　

ISSN：0094-243X
Synthesis of perovskite LSCF powders by citrate gel-combusion for SOFCs applications 査読有り

Hongfei Lin, Changsheng Ding, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Mabito Iguchi, Toshiyuki Hashida

World Journal of Engineering　5　344-345　2008年
Electrical properties of Nb-doped SrTiO3 ceramics with excess TiO2 for SOFC anodes and interconnects 査読有り

Fumimasa Horikiri, LiQun Han, Naofumi Iizawa, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　155　(1)　B16-B20　2008年

DOI： 10.1149/1.2799733 　

ISSN：0013-4651
Electrochemical behaviors of mixed conducting oxide anodes for solid oxide fuel cell 査読有り

Takashi Nakamura, Tsuneyuki Kobayashi, Keiji Yashiro, Atsushi Kaimai, Takanori Otake, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　155　(6)　B563-B569　2008年

DOI： 10.1149/1.2901047 　

ISSN：0013-4651
Enhancement of oxygen surface exchange at the hetero-interface of (La,Sr)CoO(3)/(La,Sr)(2)CoO(4) with PLD-Layered films 査読有り

M. Sase, F. Hermes, K. Yashiro, K. Sato, J. Mizusaki, T. Kawada, N. Sakai, H. Yokokawa

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　155　(8)　B793-B797　2008年

DOI： 10.1149/1.2928612 　

ISSN：0013-4651
Hydrogen permeability and electrical properties in oxide composites 査読有り

Atsushi Unemoto, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Hiroshige Matsumoto, Junichiro Mizusaki, Koji Amezawa, Tatsuya Kawada

SOLID STATE IONICS　178　(31-32)　1663-1667　2008年1月

DOI： 10.1016/j.ssi.2007.11.001 　

ISSN：0167-2738
Determination of the Reaction Zone in Gadolinia-Doped Ceria Anode for Solid Oxide Fuel Cell 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Atsushi Kaimai, Takanori Otake, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　155　(12)　B1244-B1250　2008年

DOI： 10.1149/1.2975322 　

ISSN：0013-4651
固体酸化物燃料電池の損傷に及ぼす化学膨張の影響査読有り

佐藤一永, 八代圭司, 橋田俊之, 川田達也, 湯上浩雄, 水崎純一郎

日本機械学会論文集　74　(737)　68-74　2008年1月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/kikaia.74.68 　

ISSN：0387-5008

詳細を見る詳細を閉じる

The influence of chemically-induced expansion on the fracture damage of a ceria based solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated by using numerical stress analyses. The single cell examined in this study was composed of electrolyte [(CeO₂) _0.8 (SmO_1.5) _0.2], anode (Cermets of NiO-20 SDC), and cathode (La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O₃), respectively. The finite element method was employed to calculate the residual stress, thermal stresses, and chemically-induced expansion stresses for the single cell. The residual and thermal stresses were calculated much smaller than the fracture strength of the individual components of the single cell. On the other hand, the chemically-induced expansion stresses were shown to remarkably increase for the temperature range greater than 973 K and accounted their magnitude for the primary part of the induced stress. It was shown from the stress analysis that the maximum stress induced in the single cell exceeded the fracture strength of the individual components at the onset of the fracture damage detect by acoustic emission method. The above-mentioned calculation results suggest that the chemically-induced expansion should be taken into account for the use of ceria based ceramics materials in SOFCs.
Mechanical properties of ceria based oxygen ionic conductors for SOFC 査読有り

Hiroo Yugami, Fumitada Iguchi, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida

Proceedings of the 6th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering, and Technology　85-91　2008年

DOI： 10.1115/FuelCell2008-65206 　
Electrical conductivity and thermoelectric power of La2-xSr xNiO4+δ 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　317-325　2008年

DOI： 10.1149/1.3242246 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Oxygen nonstoichiometry and defect equilibrium in La2-xSr xNiO4+δ 査読有り

Takashi Nakamura, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions　16　(44)　193-198　2008年

DOI： 10.1149/1.3224756 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
High-temperature gravimetric study on the kinetics of the formation of SrTiO3 by solid state reaction of SrCO3 and TiO 2 査読有り

Eiki Niwa, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions　16　(44)　205-210　2008年

DOI： 10.1149/1.3224758 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Conductivity variation of yttria-stabilized zirconia under stress 査読有り

T. Izumi, R. Narumi, K. Sato, K. Suzuki, K. Yashiro, T. Hashida, J. Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　125-132　2008年

DOI： 10.1149/1.3242227 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Carbon deposition and electrochemical reaction of anode for SOFC in methane containing atmosphere 査読有り

Keiji Yashiro, Mitsunari Takase, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　213-218　2008年

DOI： 10.1149/1.3242236 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Electronic properties and oxygen nonstoichiometry of mixed-conducting oxide La1-xSrxCoO3-δ thin films at high temperature 査読有り

D. Hemmi, K. Iwamoto, N. Hirai, M. Sase, A. Unemoto, T. Nakamura, F. Horikiri, Y. Mori, K. Sato, K. Yashiro, T. Kawada, J. Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　311-316　2008年

DOI： 10.1149/1.3242245 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
The barrier formation mechanism on SrTiO3 for high-temperature photo-electronic devices 査読有り

F. Horikiri, T. Ichikawa, K. Sato, K. Yashiro, T. Kawada, J. Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　451-458　2008年

DOI： 10.1149/1.3242261 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
The design concept for high-temperature photo-electronic devices using SrTiO3 査読有り

F. Horikiri, K. Sato, K. Yashiro, T. Kawada, J. Mizusaki

ECS Transactions　16　(51)　459-469　2008年

DOI： 10.1149/1.3242262 　

ISSN：1938-5862 1938-6737
Surface reaction of hydrogen on a palladium alloy membrane under co-existence of H2O, CO, CO2 or CH4 査読有り

Atsushi Unemoto, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Takanori Otake, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada, Tatsuya Tsuneki, Yoshinori Shirasaki, Isamu Yasuda

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　32　(16)　4023-4029　2007年11月

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2007.04.030 　

ISSN：0360-3199
The effect of co-existing gases from the process of steam reforming reaction on hydrogen permeability of palladium alloy membrane at high temperatures 査読有り

Atsushi Unemoto, Atsushi Kaimai, Kazuhisa Sato, Takanori Otake, Keiji Yashiro, Junichiro Mizusaki, Tatsuya Kawada, Tatsuya Tsuneki, Yoshinori Shirasaki, Isamu Yasuda

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　32　(14)　2881-2887　2007年9月

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2007.03.037 　

ISSN：0360-3199
Electrode Performance at Hetero-interface of Perovskite-related Oxides,(La,Sr)CoO_3-δ/(La,Sr)₂CoO_4-δ 査読有り

K.Yashiro, T.Nakamura, M.Sase, F.Hermes, K.Sato, T.Kawada, J.Mizusaki

Electrochemical Society transactions　7　(1)　1287-1292　2007年6月3日
Effects of cation dopant in perovskite type BaCeO3 on mechanical properties

N. Yu, H. Yugami, F. Iguchi, K. Sato

Proceedings of the 4th International Symposium on Mechanical Science based on Nanotechnology　195-200　2007年2月
ELECTROCHEMICAL CHARACTARIZATION AND IDENTIFICATION OF REACTION SITES IN OXIDE ANODES 査読有り

T. Nakamura, K. Yashiro, A. Kaimai, T. Otake, K. Sato, G. J. Park, T. Kawada, J. Mizusaki

ADVANCES IN SOLID OXIDE FUEL CELLS II　27　(4)　193-198　2007年

ISSN：0196-6219
Autocombustion synthesis of La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF) perovskite nanosized powder via modified sol-gel route 査読有り

Hongfei Lin, Changsheng Ding, Kazuhisa Sato, Yoshifumi Tsutai, Chiharu Wada, Toshiyuki Hashida

Proc. of 1st Int. Sympo. on Aqua Science, Water Resource and Innovation Development of Countryside, (Sakawa, Kochi, Japan, November 26-30, 2007)　297-302　2007年
固体酸化物燃料電池における破壊ダイナミクスの可視化法査読有り

福井健一, 佐藤一永, 水崎純一郎, 斉藤和己, 沼尾正行

情報科学技術レターズ　6　5-8　2007年
水素分離用パラジウム－銀合金膜の表面反応速度へ及ぼす共存ガスの影響査読有り

宇根本篤, 開米篤志, 佐藤一永, 大竹隆憲, 八代圭司, 水崎純一郎, 川田達也, 常木達也, 白崎義則, 大田洋州, 安田勇

水素エネルギーシステム　32　(2)　34-39　2007年
出版者・発行元：水素エネルギ-協会
ISSN：1341-6995
Electrode Performance at Hetero-interface of Perovskite-related Oxides, (La, Sr)CoO3-delta/(La, Sr)(2)CoO4-delta 査読有り

K. Yashiro, T. Nakamura, M. Sase, F. Hermes, K. Sato, T. Kawada, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　1287-1292　2007年

DOI： 10.1149/1.2729230 　

ISSN：1938-5862
Promotion of Oxygen Surface Reaction at the Hetero-Interface of (La,Sr)CoO3/(La,Sr)(2)CoO4 査読有り

M. Sase, F. Hermes, T. Nakamura, K. Yashiro, K. Sato, J. Mizusaki, T. Kawada, N. Sakai, K. Yamaji, T. Horita, H. Yokokawa

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　1055-1060　2007年

DOI： 10.1149/1.2729202 　

ISSN：1938-5862
Microstructural Changes of Ni/YSZ Cermet under Repeated Redox Reaction in Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM) 査読有り

Y. Nakagawa, K. Yashiro, K. Sato, T. Kawada, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　1373-+　2007年

DOI： 10.1149/1.2729241 　

ISSN：1938-5862
Electrochemical Behaviors of Mixed Conducting Oxide Anode for SOFC 査読有り

Takashi Nakamura, Tsuneyuki Kobayasi, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　1601-1607　2007年

DOI： 10.1149/1.2729267 　

ISSN：1938-5862
Electrical Properties of Nb-Doped SrTiO3 Ceramics with Excess TiO2 for Anodes and Interconnects of SOFCs 査読有り

Fumimasa Horikiri, Li Qun Han, Naofumi Iizawa, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Junichiro Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　1639-1644　2007年

DOI： 10.1149/1.2729272 　

ISSN：1938-5862
Reliability Evaluation of SOFC under Simulated Operating Condition 査読有り

K. Sato, N. Imanaka, K. Fukui, M. Numao, S. Kyotani, K. Yashiro, T. Kawada, T. Hashida, J. Mizusaki

SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2　7　(1)　455-+　2007年

DOI： 10.1149/1.2729123 　

ISSN：1938-5862
Experimental Approach to the Dynamic Behaviors of High Temperature Electrodes 査読有り

T.Kawada, M.Sase, H.Hosoi, K.Yashiro, K.Sato, J.Mizusaki, N.Sakai, T.Horita, K.Yamaji, H.Yokokawa, M.Rai, K.Kitamura, K.Amezawa, Y.Uchimoto

Electrochemistry and Thermodynamics on Materials Processing for Sustainable Production: Masko Symposium　633-636　2006年11月12日
Effect of Mechanical Load on the Electrical Property of Yttria-Stabilized Zirconia 査読有り

Kazuhisa.Sato, R.Narumi, K.Yashiro, T.Kawada, H.Yugami, T.Hashida, J.Mizusaki

Electrochemistry and Thermodynamics on Materials Processing for Sustainable Production: Masko Symposium　823-827　2006年11月12日
Evaluation of Surface Reaction of Hydrogen on a Palladium-silver Membrane under Co-existence of H₂O, CO, CO₂ or CH₄ 査読有り

A.Unemoto, N.Hirai, A.Kaimai, K.Sato, T.Otake, K.Yashiro, J.Mizusaki, T.Kawada, T.Tsuneki, Y.Shirasaki, I.Yasuda

Electrochemistry and Thermodynamics on Materials Processing for Sustainable Production: Masko Symposium　839-842　2006年11月12日
A New Method for Evaluating Degradation of Solid Oxide Fuel Cell under Operating Conditions by Combining the Electrochemical Measuement with Non-Destructive Test

Kazuhisa.sato, Shintaro.Kyotani, Toshiyuki.Hashida, Hirokazu.Moriya, Tatsuya.Kawada, Keiji.Yashiro, Takashi.Nakamura, Hiroo.Yugami, Junichiro.Mizusaki

Proceedings of Asian Symposium on Materials and Processing 2006　2006　132-132　2006年11月8日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

詳細を見る詳細を閉じる

The purpose of present research is to estimate the degradation mechanism of solid oxide fuel cell (SOFC) by using combining non-destructive test and electrochemical measurement during loading test Mechanical degradation and chemically degradation were investigated by acoustic emission (AE) measurement system and electrochemical measurement,respectively. In the investigation of fracture process with AE amplitude distributions, high amplitude signal, middle amplitude signal and low amplitude signal correspond to vertical craking, delamination in the cathode, and vertical cracking in the elctrolyte respectively. It was demonstrated that the AE method enabled us to detect the above-mentioned mechanical damage and to determine the condition for the onset of the damage in the single cell.
The Performance of SrTiO₃ Schottky Cell at High-Temperatures and it's Relationship to Substrate Orientation

F.Horikiri, K.Sato.K.Yashiro.T.Kawada, J.Mizusaki

Third International Conference on Flow Dynamics　113-114　2006年11月7日
The Oxygen Nonstoichiometry of doped BaCeO₃ perovskite-type Oxides

M.Oishi, K.Sato.K.Yashiro.T.Kawada, J.Mizusaki

Third International Conference on Flow Dynamics　151-152　2006年11月7日
Microscopic observation of oxygen reaction pathway on high temperature electrode materials 査読有り

Tatsuya Kawada, Maya Sase, Masakazu Kudo, Keiji Yashiro, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Natsuko Sakai, Teruhisa Horita, Katsuhiko Yamaji, Harumi Yokokawa

SOLID STATE IONICS　177　(35-36)　3081-3086　2006年11月

DOI： 10.1016/j.ssi.2006.08.005 　

ISSN：0167-2738
Characteristics of Damage and Fracture Process of Solid Oxide Fuel Cells under Simulated Operating Conditions by using AE Method 査読有り

Kazuhisa.Sato, Toshiyuki.Hashida, Hiroo.Yugami, Keiji.Yashiro, Tatsuya.Kawada, Junichiro.Mizusaki

Proceedings of The 18th International Acoustic Emission Symposium　269-276　2006年7月25日
Electrode Performance and Reaction Sites of Mixed Conducting Oxide Anode

T.Nakamura, K.Yashiro, A.Kaimai, T.Otake, K.Sato, G.J.Park, T.Kawada, J. Mizusaki

7th European Solid Oxide Fuell Cell Forum　2006年7月3日
Electrical Conductivity and Defect Structure of Perovskite Oxide La0.9Ca0.1(Cr, Al)O3 査読有り

Keiji Yashiro, Mamoru Hasegawa, Eiki Niwa, Kazuhisa Sato, Atsushi Kaimai, Takanori Otake, Tatsuya Kawada, Junichiro MIzusaki

7th European Solid Oxide Fuell Cell Forum (CD-ROM)　P809　2006年7月3日
Tracking the onset of damage mechanism in ceria-based solid oxide fuel cells under simulated operating conditions 査読有り

K Sato, H Omura, T Hashida, K Yashiro, H Yugami, T Kawada, J Mizusaki

JOURNAL OF TESTING AND EVALUATION　34　(3)　246-250　2006年5月

ISSN：0090-3973
SOFCモデル電極のマイクロXANES測定

川田達也, 耒順秋, 北村尚斗, 雨澤浩史, 内本喜晴, 佐藤一永, 開米篤志, 寺田靖子

Nanotechnology in SPring-8　8　156-160　2006年3月
改質ガスからの水素分離におけるパラジウム系合金の表面反応速度の評価

宇根本篤, 開米篤志, 佐藤一永, 大竹隆憲, 八代圭司, 川田達也, 水崎純一郎, 常木達也, 白崎義則, 安田勇

化学工学会研究発表講演要旨集　2006　748-748　2006年
出版者・発行元：公益社団法人化学工学会
DOI： 10.11491/scej.2006f.0.748.0 　
Influences of microstructure on the mechanical behaviour in proton conductor based on BaZrO3/BaCeO3 査読有り

N. Yu, H. Yugami, K. Sato, T. Hashida

13th Solid State Proton Conductors Conference (SSPC-13)　2006年
(CeO2)1-x(SmO1.5)x電解質を用いた積層型燃料電池単セルの破壊挙動の評価に関する研究査読有り

佐藤一永, 橋田俊之, 八代圭司, 湯上浩雄, 川田達也, 水崎純一郎

粉体および粉末冶金　52　(11)　836-839　2005年11月

DOI： 10.2497/jjspm.52.836 　

ISSN：0532-8799
(CeO2)1-x(YO1.5)xの合成と弾性特性の評価に関する研究査読有り

佐藤一永, 橋田俊之, 鈴木研, 湯上浩雄, 川田達也, 水崎純一郎

粉体および粉末冶金　52　(11)　840-844　2005年11月

DOI： 10.2497/jjspm.52.840 　

ISSN：0532-8799
Fracture properties of (CeO2)(1-x)(RO1.5)(x) (R=Y, Gd, and Sm; x=0.02-0.20) ceramics 査読有り

T Ishida, F Iguchi, K Sato, T Hashida, H Yugami

SOLID STATE IONICS　176　(31-34)　2417-2421　2005年10月

DOI： 10.1016/j.ssi.2005.06.031 　

ISSN：0167-2738

eISSN：1872-7689
Mechanical damage evaluation of solid oxide fuel cells under simulated operating conditions 査読有り

K Sato, T Hashida, K Yashiro, H Yugami, T Kawada, J Mizusaki

JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN　113　(1320)　562-564　2005年8月

DOI： 10.2109/jcersj.113.562 　

ISSN：1882-0743

eISSN：1348-6535
模擬還元雰囲気下におけるセリア系固体酸化物型燃料電池の破壊挙動に関する研究査読有り

佐藤一永, 八代圭司, 大村肇, 橋田俊之, 水崎純一郎

2004年度傾斜機能材料論文集（FGM2004）　144-149　2005年3月
高温環境下におけるセリア系セラミックスの破壊特性に関する研究査読有り

佐藤一永, 鈴木研, 橋田俊之, 水崎純一郎

2004年度傾斜機能材料論文集（FGM2004）　139-143　2005年3月
Effect of rare-earth oxides on fracture properties of ceria ceramics 査読有り

K Sato, H Yugami, T Hashida

JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE　39　(18)　5765-5770　2004年9月

DOI： 10.1023/B:JMSC.0000040087.37727.cd 　

ISSN：0022-2461
Evaluation of the Effect of Rare-Earth Oxides Addition on Fracture Properties of Ceria Ceramics by Small Specimen Method

Sato, K., Yugami, H., Hashida, T.

Nippon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A　70　(2)　2004年
Mechanical and Electrical Properties of Rare-earth Doped Ceria Ceramics for SOFC Electrolyte 査読有り

Kazuhisa Sato, Hiroo Yugami, Toshiyuki Hashida

Transactions of the Materials Research Society of Japan　29　(4)　1471-1474　2004年
Creep and fracture strength of rare earth doped ceria 査読有り

F Iguchi, Y Endo, T Ishida, K Sato, T Hashida, H Yugami

SOLID STATE IONICS: THE SCIENCE AND TECHNOLOGY OF IONS IN MOTION　179-186　2004年
小型試験法を用いたセリア系セラミックスの破壊特性に及ぼす希土類酸化物添加の影響評価査読有り

佐藤一永, 湯上浩雄, 橋田俊之

日本機械学会論文集(A編)　70　(690)　321-326　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/kikaia.70.321 　

ISSN：0387-5008

詳細を見る詳細を閉じる

The influences of the sintering additive content of rare-earth oxide (Y₂O₃, Gd₂O₃, Sm₂O₃) on microstructure and mechanical properties of ceria ceramics were investigated by scanning electron microscopy and small specimen technique. A small punch testing method was employed to detemine the elastic modulus and biaxial fracture stress of the ceria-based ceramics, and the fracture toughness was estimated by vickers indentation method. Rare-earth oxides doped ceria powders with a composition of (CeO₂) _1-x (RO_1.5) _x (R=Y, Gd, Sm and x=0, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40, 1.00) were prepared by a coprecipitation method. The powders were compacted by die pressing (50 MPa) followed by cold isostatic pressing (120 MPa), and sintered at 1 500°C in air for 5h. Grain growth in the rare-earth oxides doped ceria ceramics were significantly suppressed, compared to the pure ceria ceramics. However, the elastic modulus, fracture stress and fracture toughness were decreased significantly with increasing additive content of the rare-earth oxides, possibly due to the oxygen vacancies induced by the rare-earth oxides doping. The experimental results suggest that the change in the mechanical properties should be taken into account in the use of ceria-based ceramics for solid oxide fuel cells, in addition to the improvement of oxygen ion conductivity.

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

MISC 1

Visualization of Damage Progress in Solid Oxide Fuel Cells

Ken-ichi Fukui, Shogo Akasaki, Kazuhisa Sato, Junichiro Mizusaki, Koichi Moriyama, Satoshi Kurihara, Masayuki Numao

Journal of Environment and Engineering　6　(3)　499-511　2011年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jee.6.499 　

ISSN： 1880-988X

詳細を見る詳細を閉じる

The fuel cell is regarded as a highly efficient, low-pollution power generation system. In particular, Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) has a high generation efficiency. However, a crucial issue in putting SOFC to practical use is the establishment of a technique for evaluating the deterioration. We previously developed a technique by which to measure the mechanical damage of SOFC using the Acoustic Emission (AE) method. In the present paper, we applied the kernel Self-Organizing Map (SOM), which is an extended neural network model, to produce a cluster map reflecting the similarity of AE events. The obtained map visualized the change in occurrence patterns of similar AE events, revealing four phases of damage progress. The methodology of the present study provides a common foundation for a comprehensive damage evaluation system and a damage monitoring system.

書籍等出版物 2

全固体電池の界面抵抗低減と作製プロセス、評価技術

技術情報協会

技術情報協会　2020年3月

ISBN: 9784861047800
高性能リチウムイオン電池開発最前線 5V級正極材料開発の現状と高エネルギー密度化への挑戦,第1編高性能蓄電池開発のための基盤研究

河村純一, 桑田直明, 岩井良樹, 水崎純一郎, 佐藤一永, 叶深

エヌ・ティー・エス　2013年2月

講演・口頭発表等 21

SOFC の信頼性・耐久性向上に関する研究招待有り

佐藤一永

材料学会高温強度部門講演会　2025年1月24日
Development of evaluation methods for long-term lifetime prediction of SOFCs/SOECs 招待有り

Kazuhisa SATO

7th Asian SOFC Symposium　2024年10月25日
SOFC/SOECの社会実装に向けた信頼性・耐久性研究招待有り

佐藤一永

第１８回再生可能エネルギー世界展示会＆フォーラム(RE2024)　2024年1月25日
百年電池の実現を目指して招待有り

佐藤一永

日本機械学会講習会「低炭素社会実現に向けた最新技術」　2023年11月21日
酸化物型全固体電池開発における異相界面評価招待有り

佐藤一永

日本セラミックス協会第３４回秋季シンポジウム　2021年9月1日
機能性界面のその場信頼性評価：全固体電池から歯科治療まで招待有り

佐藤一永

2021年度第1回日本材料学会東北支部オンラインセミナー　2021年7月1日
SOFC 関連技術の最先端研究紹介１ SOFC セルの機械的信頼性評価招待有り

佐藤一永

第 119 回 SOFC 研究会　2021年1月29日
Strength, elastic and electrical properties of non-stoichiometric materials under various oxygen partial pressures 国際会議招待有り

4th International Conference on Materials Science & Engineering　2015年9月15日
全固体電池開発における力学・電気・化学・熱的因子間の相互作用効果招待有り

第 11 回固体イオニクスセミナー　2015年8月30日
燃料電池における高温強度研究の必要性招待有り

日本材料学会高温強度部門委員会　2015年5月22日
固体電池開発における高温その場観察と情報処理技術の必要性招待有り

安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム　2015年3月16日
機械的応力印可時のSOFC材料におけるイオン伝導招待有り

東北イオニクス研究会　2014年12月19日
Nano-Scale Design of Solid Oxide Fuel Cells for Improvement of Reliability and Durability 国際会議招待有り

BIT’s 4th Annual World Congress of Nano Science & Technology　2014年10月30日
固体電池の開発における材料強度学と情報科学の必要性招待有り

最先端電池基盤技術コンソーシアムセミナー　2014年10月2日
Mechanical Analysis to Improve Reliability and Durability of Solid oxide fuel cells 国際会議招待有り

International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials(THERMEC'2013)　2013年12月2日

詳細を見る詳細を閉じる

招待講演
固体酸化物燃料電池用構成材料の機械的基礎物性研究招待有り

日本熱測定学会第49回熱測定討論会　2013年10月31日

詳細を見る詳細を閉じる

招待講演
Data Mining for Revealing Damage Phenomena in a Fuel Cell 国際会議

Ken-ichi Fukui, Daiki Inaba, Masayuki Numao

The 16th SANKEN International Symposium　2013年1月23日
NEDO project on Durability/Relaibility of SOFCs 国際会議招待有り

International Workshop on For Better Understanding of Degradation of SOFCs　2011年9月7日

詳細を見る詳細を閉じる

ワークショップ招待講演 30名程度
SOFCの信頼性・耐久性向上に向けた機械的解析招待有り

第77回SOFC研究会　2009年11月12日

詳細を見る詳細を閉じる

招待講演 150名程度
パウダージェットデポジッション法を用いた室温・大気圧下での機能性酸化物膜の製膜招待有り

日本溶射協会関東支部例会　2008年2月26日

詳細を見る詳細を閉じる

招待講演 100名程度
In situ Evaluation of Reliability on SOFC Electrodes under Operating Condition 国際会議招待有り

International Workshop on Irregular Porous Materials in Fuel Cells　2008年2月21日

詳細を見る詳細を閉じる

招待講演 60名程度

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

共同研究・競争的資金等の研究課題 17

極限宇宙環境下で１００年間安定的に作動する宇宙電池実現を目指して

佐藤一永, 吉田和哉, 市川裕士, 渡邉賢, 宇野健太朗

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

研究機関：Tohoku University

2024年6月～ 2027年3月
動的ヘテロ界面のメカノエレクトロケモ効果解明-全固体電池と歯科治療への応用は？-

佐藤一永, 荒木稚子, 鷲見裕史

2022年4月～ 2025年3月
安全な電池社会実現のための電池内部の迅速見える化技術基盤創成

佐藤一永, 荒木稚子, 鷲見裕史

2022年6月～ 2024年3月
ナノ凹凸構造を利用した物理的固体蓄電体の創製と環境調和型エネルギー開発への貢献

橋田俊之, 福原幹夫, 佐藤一永, 今野一弥

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2019年4月1日～ 2022年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

（１）ナノ寸法の凹凸表面による蓄電現象：種々の方法で陽極酸化した試料に対して、高精度AFMを用いて凸径d、凹径c、凸径／凹径比d/c及び凸頂点から凹底点までの深さhを計測し、各々の試料の蓄電特性を測定した。その結果、蓄電量はd、ｈ、d/h比の減少に伴って増大し、d/c=1の時、最大となった。等径の凹凸で深さが浅い形状が蓄電性にとって最適であることがわかり，蓄電現象が量子ナノサイズ効果による並列コンデンサーの分布定数回路でモデル化できることを示している。試料表面をフーリエ赤外線(FT-IR)解析とミクロレーザーラマンスペクトラム法で測定した。その結果、AlO6クラスターは3505 cm-1のFT-IRピークバンドと1047 cm-1のラマンピークによって特徴づけられることが分かった。Thomas-Fermiによる遮蔽理論に基づく数値的解析では凸径21 nmで約-20 eVの仕事関数値が得られた。Al基アモルファス合金についてのこの値は、アモルファスチタニアやアモルファスポリマーの仕事関数より大きく、電子吸着能が高いことを示している。（２）リボン蓄電体の集電性能向上：表面ナノ凸点を集電板と連続的に接着させることが蓄電性向上にとって最も重要な１つの課題である。厚さが0.1, 1, 10 μmの金箔を用いて凸面周囲を覆い、ゴムチューブに挿入後脱気し1, 10, 50、100, 200 MPaの静水圧での接着を試みた。0.1μm膜は凹面まで接着し、10 μm膜は接着せず、 1μm膜は一部が接着したのみで安定な電極作成はできなかった。この結果を踏まえて、凸面への垂直Au/Cr蒸着を乾式法により行ったところ、Au/Cr金属により凹面奥底まで蒸着することができた。試料から5度傾斜させたほぼ平行蒸着も行ったものの、蓄電効率は極めて低い結果であった。
強弾性・混合伝導性酸化物におけるドメイン壁移動とイオン拡散の連成挙動の解明と制御

荒木稚子, 佐藤一永, 荒居善雄

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Saitama University

2017年4月1日～ 2021年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本年度は，強弾性変形下でのイオン伝導測定の基礎確立を目指した．当初は，インデンテーションを用いた測定を予定していたが，ナノインデンテーション試験および有限要素解析による詳細な検討の結果，インデンテーションの手法では強弾性挙動そのものの測定が難しいことが明らかになった．そこで，インデンテーションではなく，バルク試料で強弾性ドメイン構造を制御することにより，イオン伝導との相関を調べる方針に転換し，酸素イオン欠損の異なる試料およびドメイン配向試料の作製検討を行った．また，エネルギ分散型X線分析を用いて，ドメイン壁近傍での酸素イオン分布について基礎的測定を行った．その結果，今回の試料では明確な分布傾向は確認されなかったものの，分析が可能であることが明らかとなった．
全固体電池における力学・電気・化学的因子相互作用機構の解明とその応用

佐藤一永, 荒木稚子, 鈴木研, 鷲見裕史

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2016年4月1日～ 2019年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究は、燃料電池ならびに２次電池をセラミックス・金属で創成し、性能ならびに耐久性・信頼性を飛躍的に向上することを目指した基礎/応用研究である。セラミックスをはじめとする機能性酸化物材料は耐熱性・耐環境性・耐薬品性・寸法安定性等に優れているが、特に優れた電気化学特性を有するため完全固体電池材料としての利用が期待されている。一方、電池用酸化物材料の一部には環境(酸化・還元）によって組成が大きく変化する酸素不定比性を有する材料も含まれており、酸素不定比性と電気・化学・機械的特性変化の評価が極めて重要であることをこれまでの研究で明らかにしてきた。そこで、本年度はそれらの酸化物材料を積層し電池を構成した際、発生する可能性が高く、性能にも大きく影響を及ぼす界面はく離の評価ならびに予測方法に焦点を絞った研究を行った。具体的には、共同研究者の埼玉大学の荒木は引き続き様々な材料の酸素不定比性、産総研の鷲見が積層化した材料に対する電気化学的評価ならびに残留応力評価、佐藤が積層化した材料のはく離現象評価、東北大学の鈴木が結合力に関する計算化学評価を行い、各種材料の層間結合安定性に関する検討を行った。電極/電解質を積層したハーフセルを作製し、セラミックス材料を透過するテラヘルツ波を用いて非破壊でのはく離現象可視化を行うため、はく離なし試験片とはく離あり試験片で比較検討を行った。結果、はく離あり試験片で大雑把ながらはく離を可視化することに成功した。
機能性酸化物の超高靭性化に向けた挑戦

佐藤一永, 熊田圭悟, 吉田尚生

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2016年4月1日～ 2019年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では、脆弱なセラミックス材料を対象に新たなコンセプトで粘り強さを付与するための方法を探った。今回は、セリア系酸化物を対象に温度ならびに環境を系統的に変えて機械的特性、酸素欠陥、イオン・電子伝導の変化挙動について検討を行った。機械的特性の重要な要素である縦弾性係数は、還元環境では酸化環境に比べて20%程度低下することがわかった。一方、破壊強度は縦弾性係数とは反対に20%程度向上することが明らかになった。これは、還元環境下において酸素欠陥量の増加に伴って、電子伝導が増加することが影響しているものと考えられる。これにより、酸素不定比性酸化物を探索することで靭性向上に貢献できる材料が開発できる。
バッテリーセキュリティー社会のための電池内部の見える化技術基盤創成

橋田俊之, 佐藤一永, 鈴木研, 福井健一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2015年4月1日～ 2017年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

Liイオン２次電池ならびに固体酸化物燃料電池（SOFC）を対象とし，アコースティックエミッション (AE)計測およびレーザー顕微鏡を用いた作動に伴う機械的損傷の非破壊計測に関する研究を行い，バッテリーセキュリティー社会構築のための電池における劣化損傷の見える化技術の構築を行った．Liイオン２次電池においては，充放電に伴うLiイオンとの合金化によるSi負極の寸法変化，ならびにこれによるSi負極とCu基盤のはく離損傷の検出技術を開発した．また，SOFCにおいては，作動環境における電気化学的酸化による機械的損傷の検出に成功し，損傷の自己組織化マップを提案した．
信頼性・耐久性向上に向けた完全固体セラミックス/金属ハイブリット電池の創成

佐藤一永

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2014年4月1日～ 2017年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

従来のリチウムイオン電池は電解質に液体を利用しており、安全性・信頼性・耐久性を考えると全て固体で構成されることが望まれている．一方で、構成材料の成膜法や金属とセラミックスの接着に関する知見は極めて少なく、新たな成膜手法の確立が急務であった．そこで、本研究では高速衝突成膜法を用いて従来のセラミックス成膜のための高温プロセスを用いない新規な方法で構成材料の成膜に挑戦し成功した．また、電池としての性能も出ており、70サイクルまでの充放電試験では若干の性能低下があったものの、それ以降ではほとんど性能低下が見られない安定的な性能を発揮できた．今後、初期劣化予防ならびに成膜法の確立に注力したい．
水素環境誘起ナノ欠陥の材料強度学的評価の体系化と燃料電池の信頼性向上に関する研究

佐藤一永

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

研究機関：Tohoku University

2012年4月1日～ 2016年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では，固体酸化物燃料電池の構成材料であるセリア，ジルコニア系材料の力学電気化学(Mechano-electro-chemistry（メカノエレクトロケミストリー）:MECh) 特性に関する研究を中心に遂行した．特に,運転条件である酸化/還元勾配下での電池やスタックの機械的特性を実験・計算科学の両面から予測することに成功した．応力・変形解析では化学誘起膨張による応力を解析することに成功し，破壊の起点を簡便に知ることができた．本研究での目的である力学・電気化学連成効果を正確に予測することに成功し，研究の目的を達成できた．また，アクチュエータをはじめとする分野に応用展開を見いだすことができた．
共起クラスタマイニング法の確立とその環境貢献

福井健一, 佐藤一永, 水崎純一郎, 沼尾正行

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Osaka University

2012年4月1日～ 2015年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では，事象間の相互作用推定を目的として，観測される事象系列データから，事象間で共起するクラスタペアを抽出する新規マイニングアルゴリズムを考案した．まず，人工データにより，提案法は2段階法と比較して，精度良く共起パターンを抽出できることを確認した．次に，本手法を燃料電池の損傷パターン分析に適用し，損傷に起因する弾性波事象の系列データから，構成部材間の力学的相互作用が抽出できることを確認した．最後に，提案法を地震の発生パターン分析に適用し，2011年東日本大震災後の震源リストデータから，アスペリティ間の相互作用を示唆する結果が得られた．
ナノ空間ひずみ場制御による新規イオン伝導性固体の創製と燃料電池反応促進

湯上浩雄, 井口史匡, 佐藤一永, 雨澤浩史, 中村崇司, 金森義明

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2011年4月1日～ 2014年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

ひずみ場によりイオン伝導性固体の導電特性が変化する現象を能動的に制御することで，携帯型電子機器用の電源として開発が進んでいるμSOFCの特性を向上させ，低温作動特性を付与することを目的とし，ひずみ場の制御手法とその影響の評価を行った。圧縮と引張両方向のひずみ場を導入したセルを評価した結果，引張性のひずみ場を界面から生じる熱応力などで加えることで電解質抵抗が低減される可能性が示唆された。合わせて，ひずみ場を導入可能な構造を持つμSOFCの設計，試作も行った。
多角的データマイニングによる固体型電池の機械特性評価に関する研究

福井健一, 沼尾正行, 佐藤一永, 水崎純一郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究機関：Osaka University

2009年～ 2011年

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では、固体酸化物燃料電池(SOFC)を対象に、物理的劣化機構の解明と監視のための損傷事象のデータ分析基盤技術を開発した。各種データマイニング技術を応用し,(1)損傷事象の自動分類と損傷過程の可視化、(2)損傷過程の変化点検出、(3)構成部材間の力学関係の推定を行った。
化学ポテンシャル下における機能性酸化物の酸素欠陥とその機械的特性

佐藤一永

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究機関：Tohoku University

2008年～ 2009年

詳細を見る詳細を閉じる

固体酸化物形燃料電池(SOFC)の構成材料である、機能性酸化物材料の欠陥濃度と機械的特性の変化挙動について世界に先駆けて実験的に評価することに成功した。これまで、ドーパントの変化による機械的特性変化については、いくつか行われてきたが、欠陥濃度のみを制御することで評価することは実現不可能だった、本研究では、酸素不定比性を利用することにより、環境変化で欠陥濃度を制御し、弾性特性ならびに破壊強度を系統的に評価した。そのために、酸素濃度をppmオーダーまで制御することができる装置を開発し、温度と酸素濃度を制御した環境で試験を行った。弾性特性は酸素欠陥濃度の上昇に伴い、低下するが破壊強度はほとんど変化しないことがわかった。
低温動作型SOFCの開発を目指したセル薄膜化とその設計法に関する研究

橋田俊之, 水崎純一郎, 湯上浩雄, 川田達也, 佐藤一永, 高橋亨

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2006年～ 2008年

詳細を見る詳細を閉じる

固体酸化物燃料電池(SOFC)の機械的信頼性を向上させることを目的として, スプレー法を用いた電解質の簡易な薄膜化法を開発するとともに, SOFC機器要素の小型パンチ試験法を用いた弾性率や破壊強度などの機械的特性評価法, ならびにAE法を併用したSOFC単セルの信頼性評価法の開発を行い, これらの知見を総合することにより, 比較的低温で高いイオン導電性を示すガドリニアを添加したセリア系セラミックスを電解質とするSOFCを対象として電解質薄膜の厚みを最適にする方法を提案した.
ナノイオニクス構造高機能固体酸化物燃料電池の創製

水崎純一郎, 橋田俊之, 八代圭司, 佐藤一永

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

研究機関：Tohoku University

2004年～ 2008年

詳細を見る詳細を閉じる

物質の構造を100万から1000万分の1センチメートルという細かな領域で設計制御をすることにより,新しい機能を持つ機器を作り出そうといのかナノテクノロジーである。本研究は,このナノテクの考え方が,固体内をイオンが動くイオン伝導体の世界,とくに高温で作動する燃料電池の技術にどのように関わるかの解明を目指した。ナノ構造が高温で安定に保持できる条件が明らかになり,高機能小型燃料電池の基盤が確立された。
固体酸化物燃料電池の信頼性・耐久性評価手法および設計手法の開発

佐藤一永

2006年～ 2007年

詳細を見る詳細を閉じる

平成19年度は以下の4項目について取組み、それぞれ以下のような研究実績を得た。 1.複合環境下におけるSOFC構成要素の基礎特性評価の基礎特性評価法の開発前年度に見出した構成材料の高温酸化環境下ならびに還元クエンチした材料の機械的物性の挙動異常を踏まえて、高温酸化・還元環境下における構成材料の機械物性試験法ならびに電気的特性評価法の開発を行った。今後、雰囲気環境における酸化物材料の機械的特性ならびに電気的特性が明らかになる。 2.作動環境下での単セルの破壊特性と電気化学的性能を同時に評価できる試験法を構築前年得られた模擬作動環境下でのSOFC単セルの破壊信号を基にウェーブレット解析により劣化メカニズムを解明することに成功した。加えて自己組織化マッピングを用いて可視化することに成功した。今後、その場解析も行い実用化を目指す。 3.SOFCの設計手法に関する検討形状・材料等を系統的に変化させながら機械・電気・化学的に最適なセルの設計を分子動力学法と有限要素法を用いて行った。これにより、形状が異なるSOFCにも本手法が適用できるようになった。

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

社会貢献活動 2

固体酸化物電解セル

Japan Mobility Show 2023

2023年10月26日～ 2023年11月5日
AE法を併用したSOFC評価試験手法

2007年5月～

メディア報道 2

東北大学、「グリーン水素」の産学連携拠点を開設

日本経済新聞他

2023年7月

メディア報道種別: 新聞・雑誌
燃料電池研究チノーが評価装置東北大と共同研究

日経産業新聞他

2006年5月23日

メディア報道種別: 新聞・雑誌

その他 5

全固体電池

詳細を見る詳細を閉じる

低炭素社会実現に資する次世代蓄電池の開発を目的として、本研究課題では全固体リチウム二次電池の実用化に向けた基礎研究を行う。その中でも「酸化物型全固体電池」を主に担当し、究極の全固体電池の実用化を展望できる基盤技術を創出する。
室温物理成膜法による全固体型リチウムイオン電池・燃料電池の創成

詳細を見る詳細を閉じる

従来、高温で成膜するセラミックス薄膜を室温・大気中で成膜し、機能性を発現することを目的とする。
機械的解析による劣化機構の解明、加速試験法の確立

詳細を見る詳細を閉じる

固体酸化物形燃料電池の機械的損傷を伴う劣化の発生機構を解明し、各種セルの短期・長期信頼性を評価する手法を提案する。
リチウムイオン電池劣化機構解明のためのin situ分光法の開発

詳細を見る詳細を閉じる

リチウムイオン電池の信頼性・耐久性を向上するために、MRIやAE法を用いたin situ法を用いて電池内部の劣化機構を解明する。
機械学習およびAIを用いた迅速計測手法の開発

詳細を見る詳細を閉じる

測定機器から得られるビックデータを機械学習を用いて瞬時に解析し、見える化する手法を開発する。教師データを与えることで測定機器の測定限界を超える分解能まで可視化が可能となる。