| Project/Area Number |
16K05930
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Inorganic industrial materials
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
TANAKA Isao 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40155114)
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| Research Collaborator |
WATAUCHI Satoshi
NAGAO Masanori
MARUYAMA Yuki
YOSHIHARA Risa
NAKAZAWA Chie
KOBAYASHI Chinatsu
SATO Nobuyoshi
NAKAMURA Shigenobu
MINAMIMURE Shiho
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 単結晶育成 / イオン伝導体 / 全固体リチウムイオン電池 / チタン酸ランタンリチウム / ニオブ酸ランタンリチウム / コバルト酸リチウム / 異方性 / リチウムイオン伝導体 / TSFZ法 / バルク単結晶育成 / イオン伝導度 / 結晶成長 / 低消費電力・高エネルギー密度 / 無機工業化学 / 格子欠陥 |
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| Outline of Final Research Achievements |
To aim development of a high-capacity, highly safe all-solid state lithium ion batteries, bulk single crystals of lithium ion conductor oxides with incongruent-melting solid solutions were grown by traveling solvent floating zone (TSFZ) method, and the anisotropy of the ion conductivity in the grown crystals was investigated.
As the results, we have successfully grown inclusion- and domain-free single crystals of lithium lanthanum niobate, lithium lanthanum titanate, and lithium cobaltate by optimization of the growth conditions. Furthermore, the anisotropy of the ion conductivity in their single crystals revealed the cause of low ion conductivity in the polycrystals.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果により、イオン伝導体酸化物単結晶を全固体リチウムイオン電池の固体電解質や正極材に応用することが可能となった。それによって、これまで全固体リチウムイオン電池の開発において問題となっていた界面抵抗やイオン伝導性の劣化、リチウム針状結晶の析出などを解決するうえで大いに役立つと考えられ、全固体リチウムイオン電池分野の基礎研究や開発に大いに貢献するものと期待される。今後は、本研究成果を全固体リチウムイオン二次電池への応用研究に展開することで、リチウムイオン伝導体酸化物単結晶を基板に用いた究極の次世代全固体リチウムイオン電池の開発に繋がると期待される。
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