2021 Fiscal Year Annual Research Report
全固体電池における固固界面イオニクス：構造物性相関の解明
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19H02603
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
白木 将 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (80342799)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リチウム2次電池 / エピタキシャル薄膜 / RFスパッタリング法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、キャノンアネルバ製RFスパッタリング法を用いて5V級の高電位正極材料ニッケルマンガン酸リチウムLiNi0.5Mn1.5O4（以下、LNMO）のエピタキシャル薄膜作製を行った。また、全固体電池の作製を目指し、固体電解質としてリン酸リチウムLi3PO4（以下、LPO）、集電体としてニッケル酸ランタンLaNiO3（以下、LNO）の薄膜作製も行った。
（１）LNMOのエピタキシャル薄膜作製を行った。ペロブスカイト構造を有するSrTiO3(111)単結晶基板上に、スピネル構造を有するLNMOの薄膜を成膜した。大気中800℃の加熱処理により、(111)配向および(110)配向したLNMOのエピタキシャル薄膜を作製することに成功した。
（２）LPO薄膜を作製し、交流インピーダンス測定により、LPO薄膜のイオン伝導率測定を行った。その結果、室温において、バルクと同程度のイオン伝導率5.9×10-8 S/cmを示すLPO薄膜の作製に成功した。また、イオン伝導率の温度依存性を測定し、リチウムイオン伝導に関する活性化エネルギーが約0.5 eVであることを確認した。
（３）LNOエピタキシャル薄膜の作製を行った。また、LNOエピタキシャル薄膜/ SrTiO3(111)単結晶基板上に、LNMOのエピタキシャル薄膜を作製することにも成功した。さらに、LNOのアモルファス膜およびエピタキシャル膜において、LNOの導電性を確認し、集電体として利用できることを確認した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
日本工業大学応用化学科固体電気化学研究室
http://enjoy1.bb-east.ne.jp/~shiraki/
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