プロトン伝導型固体電解質BaZrO3における熱平衡欠陥濃度の第一原理計算

抄録

プロトン伝導性SOFCの固体電解質として期待されるBaZrO₃に関して、第一原理計算を用いて点欠陥形成エネルギーを評価し、その熱平衡欠陥濃度を算出した。合成時の化学平衡がZrO₂-rich側に傾いてしまうと、Y₂O₃のようなアクセプターがBaサイトへも置換固溶してしまい、本来導入したい酸素空孔の存在量が著しく低下してしまうことが明らかになった。合成時の組成制御が極めて重要であることを意味している。