負極反応の活性サイト制御による水素化物の全固体Liイオン電池への新展開
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
17H05216
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
清水 亮太 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70611953)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 金属水素化物 / 全固体Li電池 / 電気化学反応活性サイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度においては、金属水素化物薄膜のエピタキシャル成長と低温物性評価システムの構築をメインに行った。基板を適切に選択することにより、TiH2エピタキシャル薄膜の配向制御を実現し、成長方位に依存した薄膜内水素量の違いと低温における伝導キャリアの符号変化の関係を見出した。この詳細な解析により、TiH2のIntrinsicな伝導キャリアはホール(p型)であると結論付けた。NbHについては、水素量に依存した低温での構造相転移挙動の違いを明らかにし、電気抵抗率の温度ヒステリシスを室温以上の領域にわたって観測することに成功した。こちらも室温以上にわたる温度ヒステリシスは初めての観測結果となる。さらに、YH2のエピタキシャル成長と配向制御も達成し、現在電子輸送特性・光学特性との関連について現在研究を進めている。
また、全固体Li電池への展開として、酸化物系の材料(LiCoO2, Li(Ni,Mn,Co)O2 (正極材料)、LiTi2O4(負極材料))のエピタキシャル薄膜をモデル電極とした全固体Li電池動作に成功した。この中で、薄膜素子作製と電池特性評価プロービングシステムとの間を大気非曝露で搬送するシステムを構築し、上記材料における良好な電池特性や界面抵抗の定量評価を実証した。このシステムを水素化物薄膜へと展開することも可能であり、次年度の水素化物薄膜を用いた全固体Li電池動作につながる成果といえる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究室の引越に伴い、水素化物薄膜装置と全固体Li電池が大気非曝露での接続ができなかったことに起因する。H30年度は大気非曝露での搬送が可能となったため、酸化物・水素化物両面から、元来の目的である「Li電池動作前後における原子配列構造変化」の研究に進む。
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| Strategy for Future Research Activity |
大気非曝露における水素化物薄膜の搬送システムを構築したことから、水素化物薄膜モデル電極を用いて全固体Li電池の動作を実証し、面方位・表面積を規定した界面抵抗の評価を行う予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(11 results)
