1995 Fiscal Year Annual Research Report
中性子ラジオグラフィを利用した固体電解質内リチウムイオンの可視化法の開発
| Project/Area Number |
07555197
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
鎌田 正裕 鳥取大学, 工学部, 助教授 (20204604)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小出 邦博 株式会社TYK, 研究所, 主任研究員
米田 憲司 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (10027443)
藤根 成勲 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027441)
神田 啓治 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10027419)
江坂 享男 鳥取大学, 工学部, 教授 (70116317)
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| Keywords | 中性子ラジオグラフィ / 固体電解質 / リチウムイオン伝導体 / イオン輸率 |
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| Research Abstract |
1.購入した赤外線導入加熱装置を、京都大学原子炉E-2照射孔(中性子ラジオグラフィ設備)に設置し、模擬試料(水を含浸させた多孔質セラミックス)を加熱する実験を行った。この実験によって、実験試料の加熱速度や最高到達温度の他に、赤外炉が照射設備に与える影響や実験中の放射線の漏洩の有無について、必要な情報を得ることができた。また合わせて、実時間中性子ラジオグラフィTVの性能についても確認した。
2.実験用のリチウムイオン伝導体として、種々の同位体比のLi_<1.33>Ti_<1.67>O_4やCa_<0.95>Li_<0.1>WO_4を合成し、フィルム法を用いてこれらのNR像を得た。Ca_<0.95>Li_<0.1>WO_4のように、リチウム含有率の低い化合物でも、^6Liを濃縮した原料を用いることで、定量性のある十分にコントラストの高い像を得ることができた。
3.上記の各酸化物焼結体について、^6Liの含有率の高い試料と^7Liのみからなる試料を重ねて、高温で一定時間通電し、その後これらの試料のNR像をフィルム法を用いて撮影した。この結果、前者に含まれていた^6Liが通電によって後者の中を移動する様子を可視化することができた。また、可視化像から通電時に移動したリチウムイオンのモル数を求めることができ、これを用いて同酸化物中のリチウムイオン輸率を算出したところ、得られた値は、電気化学的手法によって求められたものと、ほぼ一致した。また同様にして、LiFeTiO_4のように高い電子伝導性を有する化合物についても、リチウムイオン伝導性が存在することをNR像から確認することができた。
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