2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of Hybrid film of lithium battery cathode and piezo substrate
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26410239
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
園山 範之 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50272696)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今西 誠之 三重大学, 工学研究科, 教授 (20223331)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リチウム電池 / エピタキシャル薄膜 / 圧電体 / 活性化エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では電圧印加で伸縮可能なピエゾ素子とリチウム電池材料エピタキシャル薄膜をハイブリッド化することにより、格子サイズ変化と電荷移動過程の活性化エネルギーの相関を明らかにすることを目標として研究を行った。その最初のステップとして圧電体特性を有するLiNbO3（LNO）基板と単層剥離したマイカをガラス基板上に固定た基板上へのリチウム電池正極材料であるLiMn2O4エピタキシャル薄膜の作製を試みた。
単層剥離マイカ基板は以下の様にして作成した。人工マイカを10×10 mmサイズにカットし、メンディングテープを用いてマイカを剥離し、エタノールに浸漬させることにより単層マイカを遊離させた。得られた単層マイカを銀ペーストでガラス基板上に固定した。作製した基板のX線回折測定から、ガラス基板表面配置した単層マイカは、剥離前の構造を維持していることが確認した。
リチウム電池正極材料LiMn2O4エピタキシャル薄膜の作製はゾル－ゲル法を用いて行った。
得られた薄膜の評価は薄膜用X線回折装置を用いて行った。マイカ基板、LNO基板上にLiMn2O4の111反射と222反射が観測された。LNO上の膜では不純物のピークも同時に検出された。以上のことより、LNO、単層剥離マイカ基板上に111配向したLiMn2O4エピタキシャル薄膜が得られていることが明らかになった。得られた薄膜の電気化学特性を評価したところ、LNOでは充放電が確認出来た。電荷移動抵抗の活性化エネルギーは基板に電圧を印可することにより低下した。一方、マイカ基板上では充放電活性が得られなかった。これは基板が電子導電性を持たず、構造が複雑なため電気的導通が得られていないためと思われる。
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Research Products
(4 results)
