グローバル・インテグレーションを目指した薄膜マイクロ電池材料の開発

• Project/Area Number: 13025206
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 河村 純一 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (50142683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神嶋 修 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90321984) ; 佐多 教子 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (20271984) ; 服部 武志 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20029234)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2001: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 薄膜電池 / レーザーアブレーション / 薄膜マイクロ電池 / 電池特性

Research Abstract

本研究では、まず、既存のゾルゲル・ディップコート法やスパッタ法により(1)面積1cm2、厚さ200νm程度の薄膜電池の試作をおこなう。さらに、エキシマ・レーザーによるレーザー安武レーション装置を用い、(2)面積1mm2、厚さ100mm程度のうすまくマイクロ電池の試作を目指した。
電池系として、大気中での操作力河能な銀系を用い、多層薄膜電池の試作と、基本枝術の確立を行い、その成果を基に、よりエネルギー密度の高い、リチウム系・ナトリウム系等への拡張を行った。最大の課題と見ていたアモルファス固体電解質薄膜については、試みた結果、既知のオキシハライド系、オキリカルコゲナイド系ガラスなどが最適な材料となりそうである。
薄膜評価は、既設の顕微ラマン、FT-IR/ATR、薄膜X線、蛍光X線、走査電子顕微鏡等により行い、電池特性は既設の電気化学・インピーダンス測定装置にて解析した。
これらの結果を基に、薄膜マイクロ電池としての微小化の限界や、他の素子とのグローバル・インテグレーションについて評価・検討を行った。