1999 Fiscal Year Annual Research Report
バナジウム基酸化物薄膜のリチウム挿入特性と薄膜電池への応用
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10555299
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| Research Institution | The university of Tokyo |
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Principal Investigator |
工藤 徹一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90205097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日比野 光宏 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20270910)
宮山 勝 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20134497)
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| Keywords | バナジウム / モリブデン / 過酸化水素 / 透明導電性ガラス / 紫外線照射 / 固体電解質膜 / 全固体薄膜リチウム電池 |
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| Research Abstract |
金属バナジウムに10モル%の金属モリブデンを混合した粉末に過酸化水素を作用してポリモリブドバナジン酸を得る。この水溶液を透明導電ガラス(ITO)基板上に回転塗布またはキャストして正極膜を作成する。一方、エチレンオキシド/プロピレンオキシドと過塩素酸リチウム溶液を共通溶媒に溶解し、キャスト後紫外線を照射して数十から数百マイクロメートルのリチウムイオン伝導性固体電解質膜(LiC104/PEO-PPO)を作成する。ポリマーと電解質溶液の比率は、導電率、電極との界面抵抗などの観点から最適条件を求め、電解質を重量分率20%とした。両者を圧着・一体化したものに金属リチウム箔を圧接して、全固体薄膜リチウム電池
Li|LiC1O_4/PEO-PPO|V_2O_5-MoO_3,ITO
を構成し、その室温付近での充放電特性を評価した。
正極の厚さが薄いとき(0.5μm前後)には、厚みを大きくした(数μm)場合と比較して、使用する電流密度の増大に伴う容量低下の割合が低く抑えられた。しかし、いずれも開回路測定から決定された理論容量の四割程度の値であった。厚い膜厚(4.2μm)の場合では、容量低下があっても正極の実際の量が増えるので実容量は増大し、20μAcm^<-2>の電流密度で10μAhcm^<-2>程度の容量をもつ電池セルが作成できた。したがって、容易に均質で良好な厚い膜が得られたため、実容量の大きな固体膜電池が実現できたと言える。容量低下は、電解質/正極間界面での抵抗が最も大きな原因となっており、一体化セルの形成時の工夫により改善可能なため、さらに高容量の電池の作成が可能である。
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