Preparation of crystalline-glass films through surface super activation and their applications to all-solid-state batteries

• Project/Area Number: 23K26737
• Project/Area Number (Other): 23H02044 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 入山 恭寿 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30335195)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: エアロゾルデポジション / 固体電解質 / 薄膜 / 接合 / 結晶化ガラス / 全固体電池

Outline of Research at the Start

セラミックスの接合・緻密化には、圧力印加、表面エネルギーの低下、化学反応に伴うギブス自由エネルギーの低下の三つの駆動力が関与する。本研究は、粉体を原料として常温でセラミックス緻密膜が作製できるエアロゾルデポジション（AD）法に着目し、成膜過程で電圧印加を行うことにより粉体の表面エネルギーを飛躍的に増大し、そのエネルギー低下を駆動力にした超高速セラミックコーティングを実現する。この手法を活用し、緻密な結晶化ガラス膜とポーラスなセラミックス膜を作製する手法を確立し、全固体電池の新材料開発へと展開する。