2016 Fiscal Year Research-status Report
ニッケルフリーステンレス鋼の高耐食化：リチウムイオン二次電池材料への展開
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16K06770
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
白仁田 沙代子 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (90580994)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エネルギー材料 / リチウムイオン二次電池 / 集電体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
5 V級リチウムイオン二次電池に用いる正極の集電体材料として，高耐食性を有するNiフリーステンレス鋼の開発を進めてきている。これまで，Niフリーステンレス鋼に窒素熱処理を施すことで表面特性が変化し，固体高分子形燃料電池用のセパレータ材料として優れた耐食特性を有することを見出してきた。そこで，本研究課題ではこれまでの研究をさらに発展させ，大型化および高電圧化が求められてきているリチウムイオン二次電池の正極集電体の開発を行うことが目的としている。
平成28年度は試料にNiフリーステンレス鋼を用い，管状型熱処理炉における窒素熱処理の温度条件を変更しながら試料作製を行った。同時に，熱処理炉内の温度分布についても計測を行い検討した。次年度、窒素熱処理時の加熱速度の検討を行うため，その準備として急速過熱が可能なIRイメージ炉の導入と立ち上げを行った。
窒素熱処理した試料を電池材料部材として特性評価を行うには，不活性ガス雰囲気で評価する必要があり，その準備のためグローブボックスおよび付帯設備の導入と立ち上げ準備を進めている。耐食性評価の第一段階として，酸性溶液中におけるサイクリックボルタモグラム測定およびアノード分極曲線測定を行った結果，窒素熱処理炉での処理温度によって耐食性が大きく変化することを見出した。
以上のように，本研究課題の遂行により，窒素熱処理における管状型熱処理炉の温度条件に関する研究が進展した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目的達成の前提となる酸性溶液中における耐食性試験の結果，未処理品よりも溶解速度が1/20を達成する試料の作製に成功した。温度分布が狭く急速過熱が可能なIRイメージ炉の導入および立ち上げも順調に進んでおり，研究実施計画に従っておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は研究実施計画に沿い，熱処理時の温度条件に加え圧力条件を検討する。その他のパラメーターとして，加熱昇温速度・降温速度・加熱時間などの検討も考えている。
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| Causes of Carryover |
採択された予算では計画していたIRイメージ炉の購入ができなかったため，IRイメージ炉は研究協力者の装置を借りて実験することにした。そのため，当該予算の一部を繰り越しした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し分はX線回折装置に回転試料ステージを薄膜試料測定のアタッチメントとして購入・設置する。
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