リチウムイオン伝導性全固体イオニクス素子用材料の探索と界面反応

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11229201
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 脇原 將孝 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 生田 博将 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80242270) ; 石澤 伸夫 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (90151365) ; 阿竹 徹 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30028229)
• Keywords: 不定比化合物 / 酸素分圧制御 / 精密構造解析 / 比熱測定 / スピネル構造 / ブラネライト構造 / ホウ酸エステル

Research Abstract

昨年度に引き続き、全固体イオニクス素子用電極材料として不定比組成を有するLiMn_<2-y>M_yO_<4-d>(M=Mg,Cr)に注目し、酸素分圧制御を行うことにより目的化合物を合成し、精密結晶構造解析および比熱測定を行った。構造解析の結果、単相領域においては全ての試料が立方晶のスピネル構造を有しており、陽イオン欠陥を有することが示唆された。このような不定比組成を有する試料について、精密な比熱測定を行うことにより欠陥構造の妥当性を議論する。また、ブラネライト構造を有するMnV_2O_6が大量にリチウムイオンを取り込むことができるリチウム二次電池用の負極材料として有望であることが示された。
さらに、ポリエチレングリコールホウ酸エステルを加えたポリマー固体電解質中が高いイオン導電性を有することが示され、添加するホウ酸エステルの構造および添加量が導電率に対して非常に重要な因子であることがあることが示された。

Research Products

• [Publications] Dong Song,Hiromasa Ikuta and Masataka Wakihara: "Cyclability and Dissolution of Manganese in Substituted Stoichiometric and Non-stoichiometric Lithium Manganese Oxides at High Temperature"Elecrochemistry. 68. 460-464 (2000)
• [Publications] Sung-Soo Kim,Hiromasa Ikuta and Masataka Wakihara: "Synthesis and characterization of MnV206 for high capacity anode material of lithium secondary battery"Solid State Ionics. 139. 57-65 (2001)
• [Publications] Yuki Kato,Shoichi Yokoyama.,Hiromasa Ikuta,Yoshiharu Uchimoto and Masataka Wakihara: "Thermally Stable Polymer Electrolyte Plasticized with PEG-Borate Ester for Lithium Secondary Battery"Electrochemistry Communication. 3. 128-130 (2001)