2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K06787
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
高橋 雅也 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究主幹 (90416363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 真理 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (20416332)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 固体電解質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放電プラズマ焼結(SPS)法を用い「緻密化」と「微構造」を両立した高イオン伝導性の酸化物系固体電解質(SE)層や、SEと活物質が均一分散した電極複合体を作製し、高速充放電可能なフルセルを構築するための技術開発を行っている。
本年度は、固体電解質層の焼成炉による焼結、SPS法による焼結、酸化物系イオン伝導性ガラスを分散させることによる焼結の検討を行った。酸化物系ガラスとして、低融点・高イオン伝導性を示す擬2成分系混合アニオン組成を組み合わせたLi4SiO4-Li3BO3系ガラスを双ローラ超急冷装置により作製し、微細化した後、粒径を調製したLiLaZrO2（LLZO）固体電解質に分散させ、成型後焼結を行った。LLZOだけを焼結した場合は緻密化するには1150℃の高温が必要だったが、SPS法による焼結により800℃での焼結で十分緻密化していることがわかった。また、超急冷ガラスを微細化・混合した場合、通常の焼成炉による800℃での焼結でも非常に硬く焼結されていた。FE-SEMにより断面を観察した結果、超イオン伝導性ガラスとLLZO固体電解質粒子間には空隙がなく、緻密な成型体が形成されていることが分かった。また、LLZOの粒子サイズは、焼結前とほとんど変わらず、通常の焼結やSPS焼結で観測された粒成長が起こっていないことがわかった。超イオン伝導ガラスの導入により、「緻密化」と「粒成長を抑制した微細粒子からなる微構造」を両立した、高イオン伝導性の固体電解質層を作製することができた。
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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
高イオン伝導性の酸化物系固体電解質の導入により、「緻密化」と「微構造」を両立した酸化物系固体電解質(SE)層や、SEと活物質が均一分散した電極複合体を作製し、高速充放電可能なフルセルを構築するための技術開発を行っており、本年度予定した「緻密化」と「微構造」を両立した固体電解質層の開発に成功したため、順調といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
固体電解質と活物質が均一分散した緻密な電極複合体を作製し、高速充放電可能なフルセルを構築するための技術開発を行う。
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| Causes of Carryover |
全固体フルセルの作製には至っていないので、評価のための器具類の購入を昨年度は行っていないため。
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