無焼結セラミックス成形技術を用いた高イオン伝導材料開発への挑戦
| Project/Area Number |
22K18883
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安井 伸太郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40616687)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | イオン伝導体 / 無焼結 / 高結着 / 大気安定性 |
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| Outline of Research at the Start |
代表的固体酸化物電解質であるペロブスカイト型LiLaTiO3やガーネット型Li7La3Zr2O12は～10-3 S/cmの高いバルクイオン伝導を示すことが知られているが、酸化物セラミックスは材料自身が非常に硬いために加工性に乏しく、結果的に界面抵抗が非常に高くなり、トータルのイオン伝導度は10-4 S/cmが精いっぱいである。さらに電池構造を構成する際には高温焼結が必要となり組成ずれ等の問題点もあり応用が困難であった。本研究は界面抵抗低減を可能とする柔らかな高加工性・高結着性の固体無機酸化物電解質開発を行い、大気安定な無焼結・高結着・高イオン伝導を持ち合わせる材料の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表的固体酸化物電解質であるペロブスカイト型LiLaTiO3やガーネット型Li7La3Zr2O12は10-3 S/cmの高いバルクイオン伝導を示すことが知られているが、酸化物セラミックスは材料は材料自身が非常に硬いために加工性に乏しく、結果的に界面抵抗が非常に高くなり、トータルのイオン伝導度は10-4 S/cmが精いっぱいである。さらに電池構造を構成する際には高温焼結が必須となり、組成ずれ等の問題点もあり応用が困難であった。本研究は界面抵抗低減を可能とする柔らかな加工性結着性を有する固体無機酸化物電解質材料の開発を行っている。本年度は母材として用いる柔らかい材料の開発を行った。報告されている材料より柔らかさに着目してLi-B-O系材料に着目して材料開発を行った。メカノケミカル処理を行う事によって結合を破壊し、結晶から非晶質を作製する事で材料の柔らかさを25％向上させた。個の母材は硫化物系に匹敵する柔らかさを持ち合わせ、常温常圧にて一軸加圧にて成形性を有し、成形後の表面を観察した結果、粒子同士が押しつぶされて非常に接合性のよい界面を形成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請時に予定していた計画通り研究が進んでいるため、今後も同様に進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り母材の合成に成功したために、今後はこれらの材料にイオン伝導性を持たせることを行う。イオン伝導性の付加は報告されてい高イオン伝導性材料を用いる。現在酸化物材料系との組み合わせによって、界面の接合性とイオン伝導性について基礎的な知見得るためにデータを蓄積している。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
