次世代電池材料関連物質の結晶化学と基礎物性の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26410081
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 松下 能孝 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (70422441)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 固体化学 / 結晶化学

Outline of Annual Research Achievements

本課題申請のターゲット物質である単純リチウム酸化物（過酸化リチウムおよび酸化リチウム）は高出力型次世代電池材料関連物質として最も注目されている。しかしながら、これら物質群は単純な組成を持つ物質にも関わらず結晶構造をも含めた基礎物性は未知であり、物性の起源は未だ解明されていない。そこで本研究では、高純度物質の合成法および物性評価に耐え得る質・サイズの良質単結晶育成技術を確立すると共に、得られた結晶質試料を用いて構造解析、物性評価を行うものである。今年度は特に過酸化リチウムの熱的挙動を測定する為の環境整備（高温ＸＲＤおよびＴＧ－ＤＴＡ）を行い、基礎実験を遂行した。結果、過酸化リチウムは空気中において従来、報告されている温度よりも若干高い温度で分解をし、その分解過程は単純な分解では無い様な振る舞いを示した。現在、その詳細を見極めるべく更なる実験を遂行中である。加えて、室温において、粉末Ｘ線回折法を用いて、未知であった同物質の結晶構造を決定する事が出来た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目標通り、今年度は未知構造で有った過酸化リチウムの結晶構造を決定し、その熱的挙動を見極めた。後者に関しては同物質の分解過程が予想よりも単純な結果を示さなかったので、高温下で使用するるつぼなどの素材・形状を検討する必要性が出て来た。唯、全体としては当初の計画通りに進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究に関しては、過酸化リチウムの結晶構造の詳細をより見極める為に単結晶化を試み、単結晶構造解析法にて精密な結晶構造を決定する。この単結晶化の過程では、過去に報告はされているが詳細が未知なる含水・含過酸化水素水系物質の合成をも試み、それらの結晶構造・物性の評価をも行う予定でいる。