1987 Fiscal Year Annual Research Report
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62550559
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
脇原 将孝 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20016596)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 隆 東京工業大学, 工学部, 助手 (10126310)
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| Keywords | リチウムイオン導電体 / リチウム固溶ケイ酸塩 / ケイ酸リチウムマグネシウム薄膜 / 全固体型リチウム二次電池 |
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| Research Abstract |
リチウム固溶ケイ酸塩はリチウムイオン導電体であることがすでに確認され, 全固体型リチウム二次電池の電解質として注目されつつある. 我々はこのリチウム固溶ケイ酸塩を炭酸リチウム, 二酸化ケイ素, 酸化マグネシウムを所定の比に混合し, 種々の組成を有するLi4-2×Mg×SiO_4(LMS)粉末を空気中1000°Cに加熱することにより合成した. さらにLMS粉末を用いて, 1)蒸着法, 2)超急冷法, 3)スパッタ法の3通りの方法で, この物質の薄膜化を試みた. 薄膜化は電解質自身のインピーダンスを減少させ, また電池全体を小型・軽量化できることから望ましい. 1)の方法による薄膜化の試みは, 初期段階において, 蒸発しやすいLi_2Oの成分が優先蒸発し, LMSの単相薄膜化が困難で成功しなかった. 2)の急冷法は楕円焦点式のキセノンランプによりLMS粉末を瞬間的に融解し, 鉄板上に落下させ, ステンレス製ロッドにより圧着整形するものである. しかし生成した薄膜はリン片状となり, 容易にはがれてしまった. そこで3)のスパッタ法を試みた. スパッタ法は日本真空技術(株)に以来し, 石英基板上に薄膜化した. その結果直径10mm厚さ1μmのやや褐色の透明薄膜が生成した. この膜の電導度は200°Cで2×10^<-5>Scm^<-1>, 500°Cで2×10^<-2>S・cm^<-1>となり, ある程度の高温で作動する全固体型二次電池陽電解質であることがわかった. LMS粉末の固溶組成でLi_<3.2>Mg_<0.4>SiO_4が最大の電導度を示すことから, スパッタを試みる際, 出発試料の組成を種々変化させ, 薄膜化の最適条件の確立が必要となった. このようにLMSの薄膜化にはスパッタ法が優れていることが, 薄膜における電導度の組成依存性を明確にし, 最適条件下で作成した膜により, リチウム二次電池の全固体化をめざす.
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