2017 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of amorphous sulfide active materials with high capacity and their application to all-solid-state batteries
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26248059
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
辰巳砂 昌弘 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50137238)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 晃敏 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10364027)
作田 敦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30635321)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電極活物質 / 全固体電池 / アモルファス / 硫化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リチウムを含有するアモルファス遷移金属硫化物として、Li3VS4を作製した。メカノケミカル法により得られたアモルファスLi3VS4試料の粉末成形体の電子およびイオン伝導度を調べた結果、それぞれ6×10-1 S cm-1、5×10-5 S cm-1となり、混合伝導体であることがわかった。正極層に作製したLi3VS4試料のみを用いた全固体セル（Li-In/Li3PS4電解質/ Li3VS4）を作製した。25℃、0.13 mA cm-2の電流密度、0-3 Vの電圧範囲で充電方向から作動させた場合、正極重量あたり約70 mAh g-1の初期充電容量（約0.5 molのLi+脱離に相当）が得られた。その後の初期放電時には、充電容量を大きく上回る約400 mAh g-1の放電容量（約3 molのLi+挿入に相当）を示したが、充放電に伴って容量が減少する傾向が見られた。そこで、初期充電容量で容量を規制して作動させたところ、初期容量を10サイクルの間保持することがわかった。さらに、Li3VS4活物質へのイオン伝導経路の形成を目的として、Li3PS4電解質を添加した正極複合体を作製した。それを正極層に用いたセルは、初期充電時に活物質重量あたり約280 mAh g-1の可逆容量を示し、活物質の利用率が増加した。また、昨年度検討したFeS3-Li3PS4-VGCF系へLi2Sを添加して得られたアモルファス正極複合体(Li2S/FeS3のモル比は1とした)を作製した。これを用いた全固体セルは充電方向から作動し、その後はLi2Sを添加していない正極を用いたセルと比べて、大きな可逆容量（正極重量あたり660 mAh g-1）を示した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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