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中性子ラジオグラフィを利用した固体電解質内リチウムイオンの可視化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555197
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京学芸大学 (1996-1997)
鳥取大学 (1995)

研究代表者

鎌田 正裕  東京学芸大学, 教育学部, 助教授 (20204604)

研究分担者 小出 邦博  株式会社TYK, 研究所, 主任研究員
米田 憲司  京都大学, 原子炉実験所, 助手 (10027443)
藤根 成勲  京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027441)
神田 啓治  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10027419)
江坂 享男 (江坂 亨男)  鳥取大学, 工学部, 教授 (70116317)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1997年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード中性子ラジオグラフィ / 冷中性子ラジオグラフィ / リチウムイオン伝導体 / 固体電解質 / セラミック / イオン輸率
研究概要

1.赤外線導入加熱装置を、京都大学原子炉実験所の中性子ラジオグラフィ設備に設置し、模擬試料(水を含浸させたセラミックス)を加熱する実験を行った。この実験によって、実験試料の最高到達温度のほかに、赤外炉がラジオグラフィ設備に与える影響の有無について確認した。
2.^7Li比がほぼ1のLi_<1.33>Ti_<1.67>O_4(smpA)と天然の同位体比からなる同試料(smpB)を電気炉内で重ね合わせ、smpBにアノードを、smpAにカソードを取り付けて900℃で一定電気量通電させた後、これらの試料のNR像を撮影した。得られたNR像から下記の知見を得た。
(1)同酸化物中のリチウムイオン輸率はほぼ1である。
(2)アノード近傍ではリチウムイオンが抜けてなくなり、Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4はTiO_2に変化する。
(3)逆方向に通電することで、TiO_2相へLiイオンをインサートすることができる。
3.同種の実験をCa_<0.95>Li_<0.1>WO_4系酸化物とCa_<0.95>Li_<0.1>MO_4に対しても実施し、下記の知見を得た。
(1)Ca_<0.95>Li_<0.1>WO_4中のリチウムイオン輸率はほぼ1である。
(2)Ca_<0.95>Li_<0.1>WO_4中で導電に寄与することのできるリチウムイオンは、全リチウムイオンの50%である。このことから格子間に存在しているリチウムイオンのみが導電に寄与しているものと考えられる。
4.冷中性子ラジオグラフィとイメージングプレートを使用することで、より定量性の高いラジオグラフィ像が得られることがわかった。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of Cold Neutron Radiography to Study the Lithium Ion Movement in Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4" DENKI KAGAKU. 64. 984-987 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Studies on the lithium ion conduction in Ca_<0.95>Li_<0.10>WO_4 using cold neutron radiography" Solid State Ionics. 91. 303-306 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of NR for research in electrochemical systems" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A377. 161-165 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: "A study on macroscopic cross section measurements using neutron radiography" Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 206-213 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of neutron radiography to the research of lithium ion conductors and lithium batteries" Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 650-656 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Esaka: "Application of NR to Study the Lithium Ion Transfer in Solid Ionic Conductors" Key Engineering Materials. Vol.132-136. 1393-1396 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Lithium Batteries:applicatio of neutron radiography" Journal of Power Sources. 68. 459-462 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: "Application of Imaging Plate Neutron Detector with a BAS-2500Mac to Neutron Radiography" Proceedings of the third international meeting on neutron radiography(Luzern,Switzerland). (印刷中). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: ""Application of Cold Neutron Radiography to Study the Lithium Ion Movement in Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4"" DENKI KAGAKU. Vol.64. 984-987 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: ""Studies on the lithium ion conduction in Ca_<0.95>Li_<0.10>WO_4 using cold neutron radiography"" Solid State Ionics. Vol.91. 303-306 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: ""Application of NR for research in electrochemical syatems"" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A 377. 161-165 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: ""A study on macroscopic cross section measurements using neutron radiography"" Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 206-213 (1996)

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  • [文献書誌] Masahiro Kamata: ""Application of neutron radiography to the research of lithium ion conductors and lithium batteries"" Proceeding of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 650-656 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Esaka: ""Application of NR to Study the Lithium Ion Transfer in Solid Ionic Conductors"" Key Engineering Materials. Vol.132-136. 1393-1396 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: ""Lithium Batteries : application of neutron radiography"" Journal of Power Sources". Vol.68. 459-462 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: ""Application of Imaging Plate Neutron Detector with a BAS-2500Mac to Neutron Radiography"" Proceeding of the third international meeting on neutron radiography (Luzern, Switzerland). (in printing). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: "A study on macroscopic cross section measurements using neutron radiography" Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 206-213 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of neutron radiography to the research of lithium ion conductors and lithium batteries" Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. 650-656 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takao Esaka: "Application of NR to Study the Lithium Ion Transfer in Solid Ionic Conductors" Key Engineering Materials. Vol.132-136. 1393-1396 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Lithium Batteries:applicatio of neutron radiography" Journal of Power Sources. Vol.68. 459-462 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shigenori Fujine: "Application of Imaging Plate Neutron Detector with a BAS-2500Mac to Neutron Radiography" Proceedings of the third international meeting on neutron radiography(Luzern,Swizerland). (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of NR for research in electrochemical systems" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A377. 161-165 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of Cold Neutron Radiography to Study the Lithium Ion Movement in Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4" DENKI KAGAKU. 64・9. 984-987 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Studies on the lithium ion conduction in Ca_<0.95>Li_<0.10>WO_4 using cold neutron radiography" Solid State Ionics. 91. 303-306 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kamata: "Application of NR for research in electrochemical systems" Proceedings of The Second International Topical Meeting on NEUTRON RADIOGRAPHY SYSTEM DESIGN AND CHARACTERIZATION. 379-385 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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