2005 Fiscal Year Annual Research Report
全固体薄膜二次電池材料のレーザー・コンビナトリアル法による開発
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17205017
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
河村 純一 東北大学, 多元物資科学研究所, 教授 (50142683)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神嶋 修 東北大学, 多元物資科学研究所, 助手 (90321984)
服部 武志 東京理科大学, 理学部, 教授 (20029234)
桑田 直明 東北大学, 多元物資科学研究所, 助手 (00396459)
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| Keywords | 薄膜二次電池 / リチウム電池 / コンビナトリアル法 / リチウムイオン伝導体 / パルスレーザー蒸着 / PLD法 |
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| Research Abstract |
本研究は、将来的な超小型電源として期待される全固体薄膜二次電池の開発に資するために、パルス・レーザー蒸着法(PLD法)を用いて、様々な材料を自動的に組み合せて(コンビナトリアル手法)、複数種類の薄膜電池を同時に作り、最適な条件を探索するものである。本年度は、このために(1)従来の装置を用い薄膜電池特性の改善を続ける、(2)コンビナトリアル手法を用いた新規PLD装置の設計と製作を行う、(3)、次年度に行う微小イオン物性計測装置の開発、の三つを目標とした。
(1)薄膜電池の特性改善
これまでに開発してきた、SnO/LVSO/LiCoO2系の薄膜リチウムイオン二次電池をベースにして、LiMn2O4を用いた薄膜リチウムイオン二次電池を作成し、その電池特性と薄膜構造・電子イオン物性との関係を詳細に検討した。その結果、製膜条件を工夫することで薄膜電池として十分に機能する特性が得られた。この成果は、ドイツで行われた15th. International Conference on Solid State Ionicsで発表され、現在論文投稿中である。また、固体イオニクス討論会、日本物理学会その他でも発表された。
(2)コンビナトリアル・チャンバーの開発
本計画の主要装置である薄膜電池作成用に専用のPLDチャンバーとレーザー照射機構を設計し、それを元にPLDチャンバーを製作し東北大学多元研に設置した。現在、本装置の調整と改良を進めて次年度以降の本格的稼働を目指している。
(3)微小イオン物性計測装置の開発
微小電池の評価用に顕微鏡下で充放電による構造変化を直接観測できるin situ顕微ラマン分光装置を開発した。実際にLiMn2O4薄膜の充放電に伴う構造変化をin situに観測し、その結果の一部は既に、上記の学会等で発表した。現在、電気化学測定装置との組み合せと自動化を進めている。
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Research Products
(3 results)
