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2004 Fiscal Year Annual Research Report

高エネルギー密度型全固体リチウム電池用材料の開発

Research Project

Project/Area Number 15560591
Research InstitutionKonan University

Principal Investigator

町田 信也  甲南大学, 理工学部, 助教授 (10190381)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 重松 利彦  甲南大学, 理工学部, 教授 (80109058)
Keywordsリチウム電池 / 固体電池 / 固体電解質 / 硫黄 / シリコン / ゲルマニウム / リチウム合金 / 電極材料
Research Abstract

エネルギー密度の向上と安全性の確保という相反する二つの要求を満たすことのできる電池として、無機系固体電解質を用いた全固体電池は非常に有望である。本研究は、不燃性の無機系固体電解質の特性を改善するとともに、高いエネルギー密度が期待できる電極材料の検討を行ない、以下の成果を得た。
(1)硫黄を正極材料とする全固体リチウム二次電池の試作
硫黄を全固体リチウム二次電池の正極材料として利用することを試み、硫黄が1000mAhg^<-1>以上の可逆容量を有する正極材料として機能することを見出した。さらに、銅を添加することにより電気化学反応の可逆性が向上すること、このとき添加した銅は硫黄をCuSなどの化合物を生成し、これらが触媒的に機能していることを明らかにした。さらに、銅シェブレル相(Cu_2Mo_6S_8)を触媒として用いることにより、アセチレンブラックなどの電子伝導材を正極合剤に添加することなく、硫黄を正極活物質として機能させることが可能であることを見出した。
(2)Li-Si-Ge系リチウム吸蔵合金の合成と全固体電池用負極材料特性
メカニカルミリング法によりLi-Si-Ge系合金を合成し、得られた合金が、従来知られている合金をは異なる結晶構造を持つ、新しい準安定相合金が生成することを見出した。さらにこの合金を、全固体リチウム電池の負極材料として用いた場合、600mAhg^<-1>以上の可逆容量を示すこと、この際、結晶構造はほとんど変化しないことを明らかにした。

  • Research Products

    (10 results)

All 2005 2004

All Journal Article (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Preparation of Amorphous 75Li_2S・xP_2S_3・(25-x)P_2S_5(mol%) Solid Electrolytes by a High-Energy Ball-Milling Process and Their Application for an All-Solid-State Lithium Bartter2005

    • Author(s)
      N.Machida
    • Journal Title

      Solid State Ionics 176

      Pages: 473-479

  • [Journal Article] Mechano-chemical Synthesis of Lithium Ion Conducting Materials in the System Li_2O-Li_2S-P_2S_52004

    • Author(s)
      N.Machida
    • Journal Title

      J.Jpn.Soc.Powder and Powder Metallurgy 51

      Pages: 91-97

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] All-solid-state Lithium Battery with Sulfur as Positive Electrode2004

    • Author(s)
      N.Machida
    • Journal Title

      Chem.Lett. 33

      Pages: 376-377

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] リチウムイオン伝導性Li_2S-GeS_2系非晶質材料のメカニカルミリング法による合成2004

    • Author(s)
      山本英和
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金 51

      Pages: 211-216

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] メカニカルミリング法によるAgI-Ag_2WO_4イオン伝導性材料の合成-その1.非晶質化領域とイオン伝導特性-2004

    • Author(s)
      町田信也
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金 51

      Pages: 655-661

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] メカニカルミリング法によるAgI-Ag_2WO_4イオン伝導性材料の合成-その2.ミリングによる非晶質化過程-2004

    • Author(s)
      町田信也
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金 51

      Pages: 662-667

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Preparation of Li_<4.4>Ge_xSi_<1-x> Alloys by Mechanical Milling Process and Their Properties as Anode Materials in All-Solid-State Lithium Batteries2004

    • Author(s)
      Y.Hashimoto
    • Journal Title

      Solid State Ionics 175

      Pages: 177-180

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Electrochemical Properties of sulfur as Cathode Materials in a Solid-State Lithium Battery with Inorganic Solid Electrolytes2004

    • Author(s)
      N.Machida
    • Journal Title

      Solid State Ionics 175

      Pages: 247-250

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] A Mixed-former Effect on Lithium-ion Conductivities of the Li_2S-GeS_2-P_2S_5 Amorphous Materials Prepared by a High-energy Ball-milling Process2004

    • Author(s)
      H.Yamamoto
    • Journal Title

      Solid State Ionics 175

      Pages: 707-711

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Book] ナノ・IT時代の分子機能材料と素子開発2004

    • Author(s)
      吉野勝美 監修
    • Total Pages
      845
    • Publisher
      NTS

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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