2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of solid state ionics materials based on nanoscale structures
| Project Area | New Materials Science on Nanoscale Structures and Functions of Crystal Defect Cores |
|---|
| Project/Area Number |
19H05793
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
平山 雅章 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30531165)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 大輔 三重大学, 工学研究科, 准教授 (00432021)
鈴木 耕太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40708492)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
| Keywords | イオン導電体 / 電気化学界面制御 / 全固体電池 / リチウムイオン電池 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
実施項目【1】粒界・界面の合成および評価手法構築は前年度までに目標を概ね達成しており，最終年度は【2】機能コアによるイオニクス材料の機能開拓，および【3】高機能固体イオニクス材料の設計手法開発，を重点的に推し進めた．【2】については，(i) LGPS型硫化物電解質をごく微量の臭化物イオンと酸化物イオンで置換すると最高の超イオン伝導性を示すことを明らかにし，全固体電池の高エネルギー密度化に資することを実証した．(ii) LGPS型固体電解質粒子をサブミクロンまで微細化すると，粒界抵抗増加によりイオン導電性は低下するものの，充放電時の電極体積変化で生じる応力に対する機械的強度が向上し，導電性を保持できることを見いだした．(iii) 酸化物正極/酸化物電解質界面に光を照射すると充電反応が進行する現象について，エピタキシャル膜モデル系を構築し，in situ 放射光X線回折測定で結晶構造変化を調べることで，光照射でリチウムイオンが正極内から脱離することを明らかにした．成果(ii, iii)は応力場や光場などの外場を印加した際の，固体イオニクス材料の新たな機能を示すものであり，今後さらなる進展が期待できる．【3】においては，機械学習によるイオン導電率予測モデルを改良し，より実測に近い値を予測できるようになった．硫化物電解質の合成データと，第一原理計算で得られる安定相や準安定相のギブスエネルギー変化を精査し，新規相合成条件の予測可能性を見いだした．機械学習と第一原理計算の組み合わせることで，新規の高イオン導電体を効率的に創製できる可能性を高めた．
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Hydride-Ion Conduction in AELiH3 (AE = Sr, Ba)2023
Author(s)
T. Hirose, N. Matsui, K. Watanabe, K. Suzuki, T. Saito, T. Kamiyama, M. Hirayama, R. Kanno,
Organizer
244th ECS Meeting,
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
