非平衡電磁波焼結による酸化物全固体電池の精密界面制御

• Project/Area Number: 24K01162
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 寺西 貴志 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (90598690)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 真矢 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (20890205) ; 岸本 昭 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (30211874)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 全固体リチウムイオン電池 / 電磁波焼結 / 拡散制御

Outline of Research at the Start

本研究は，電磁波焼結の2つの特異的効果，(i)物質拡散制御と(ii)選択加熱効果を利用することで固体界面を精密制御し，電解質の高密度化と高活性な界面電荷輸送を両立させることを目的とする．まず，電磁波照射下のイオン拡散推進力を決定するイオン因子(z2/m)と，拡散係数の相関を明らかにする[効果(i)]．高抵抗相の生成を抑制しつつ，界面の高密度化を達成できる電池材料系を探索する．続いて，固体電解質に欠陥双極子やLi-O液相を導入し，電解質を優先焼結させる[効果(ii)]．効果(i), (ii)を併用することで，最終的に硫化物電池に肉薄する性能を実現する．