ランダム系電解質のPDF解析・ラマン分光法による研究

• 研究課題/領域番号: 15H06919
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 尾原 幸治 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (00625486)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ガラス電解質 / X線PDF解析 / ラマン分光 / イオン伝導体 / 構造・機能材料 / 非晶質構造解析 / PDF解析

研究成果の概要

67Li2S-33P2S5、70Li2S-30P2S5、75Li2S-25P2S5硫化物ガラスについて、放射光X線回折、中性子回折、ラマン分光の実験データを再現する構造モデルを第一原理計算（density functional theory, DFT）と逆モンテカルロ計算（reverse Monte Carlo, RMC）シミュレーションを併用して構築した。電子状態を考慮したDFT計算よりPSxアニオン周りの確からしいリチウムイオン分布の再現に成功し、ガラス構造とリチウムイオン伝導の相関解析を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural and electronic features of binary Li2S-P2S5 glasses (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ohara, A. Mitsui, M. Mori, Y. Onodera, S. Shiotani, Y. Koyama, Y. Orikasa, M. Murakami, K. Shimoda, K. Mori, T. Fukunaga, H. Arai, Y. Uchimoto, and Z. Ogumi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 21302-21302
  • DOI: 10.1038/srep21302
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 硫化物ガラスセラミックス中のガラス構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治, 塩谷真也
  • 学会等名: 日本物理学会 第 72 回年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 差分PDF解析によるガラスセラミックス固体電解質中のガラス構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治, 塩谷真也
  • 学会等名: 第42回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] Structural features of Li2S-P2S5 glassy electrolyte (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ohara, A. Mitsui, M. Mori, Y. Onodera, S. Shiotani, Y. Koyama, Y. Orikasa, M. Murakami, K. Shimoda, K. Mori, T. Fukunaga, H. Arai, Y. Uchimoto, and Z. Ogumi
  • 学会等名: EMN Meeting on Power Sources
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2016-08-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ガラス電解質Li2S-P2S5系内のリチウムイオン伝導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治, 三井昭男, 森正弘, 小野寺陽平, 塩谷真也, 小山幸典, 折笠有基, 村上美和, 下田景士, 森 一広, 福永俊晴, 荒井 創, 内本 喜晴, 小久見 善八
  • 学会等名: 第19回超イオン導電体物性研究会
  • 発表場所: 山形県山形市
  • 年月日: 2016-06-09
• [学会発表] ガラス電解質Li2S-P2S5内のリチウムイオン伝導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治, 三井昭男, 森正弘, 小野寺陽平, 塩谷真也, 小山幸典, 折笠有基, 村上美和, 下田景士, 森 一広, 福永俊晴, 荒井 創, 内本 喜晴, 小久見 善八
  • 学会等名: 第19回超イオン導電体物性研究会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] Structural study of the electrolyte material Li2S-P2S5 glasses at SPring-8 (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ohara, A. Mitsui, M. Mori, Y. Onodera, S. Shiotani, Y. Koyama, Y. Orikasa, M. Murakami, K. Shimoda, K. Mori, T. Fukunaga, H. Arai, Y. Uchimoto, and Z. Ogumi
  • 学会等名: Thermec'2016
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural study of the electrolyte material Li2S-P2S5 glasses at SPring-8 (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ohara, A. Mitsui, M. Mori, Y. Onodera, S. Shiotani, Y. Koyama, Y. Orikasa, M. Murakami, K. Shimoda, K. Mori, T. Fukunaga, H. Arai, Y. Uchimoto, and Z. Ogumi
  • 学会等名: THERMEC'2016
  • 発表場所: Graz, AUSTRIA
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 電解質材料Li2S-P2S5ガラスの構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治, 三井昭男, 森正弘, 小野寺陽平, 塩谷真也, 小山幸典, 折笠有基, 村上美和, 下田景士, 森 一広, 福永俊晴, 荒井 創, 内本 喜晴, 小久見 善八
  • 学会等名: 日本物理学会 第 71 回年次大会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
• [図書] 全固体電池のイオン伝導性向上技術と材料、製造プロセスの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾原幸治
  • 総ページ数: 475
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 次世代硫化物ガラス電解質の構造解明に成功 －複雑なガラス構造中のリチウムイオン伝導制御に期待－
  • URL: http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2016/160219/