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革新的材料創製のための中性子/X線回折による超イオン伝導体の機能発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K21105
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
構造・機能材料
研究機関京都大学

研究代表者

小野寺 陽平  京都大学, 原子炉実験所, 助教 (20531031)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード超イオン伝導体 / 固体電解質 / リチウムイオン電池 / 中性子回折 / X線回折 / 二体分布関数 / 逆モンテカルロ法 / 電池材料 / 中性子散乱 / X線散乱 / 逆モンテカルロモデリング
研究成果の概要

本研究では、高いリチウムイオン伝導度を示すLi10GeP2S12結晶をMA法によって作製したLi10GeP2S12ガラスの熱処理によって析出させ、ガラスから結晶への構造変化とイオン伝導性との関連を中性子とX線を用いた構造解析によって明らかにすることを目的とした。
中性子およびX線データを相補的に利用した逆モンテカルロモデリングによって、Li10GeP2S12ガラスおよび結晶の実験データを忠実に再現する3次元構造モデルの構築に成功した。3次元構造モデルからLiイオンが存在可能な空隙サイトを抽出した結果、結晶の空隙サイトの空間的な分布はLiイオンの伝導により適した形となっていることが分った。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Structural origin of massive improvement in Li-ion conductivity on transition from (Li2S)5(GeS2)(P2S5) glass to Li10GeP2S12 crystal2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mori, T. Kasai, K. Iwase, F. Fujisaki, Y. Onodera, T. Fukunaga
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 301 ページ: 163-169

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2017.01.023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属硫化物系イオン伝導ガラスNa2S-Al2S3の創製と構造研究2017

    • 著者名/発表者名
      小野寺陽平、出島一仁、福永俊晴
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学・駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] メカニカルアロイング法によって作製したアモルファスP2S5の構造2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺陽平、小原真司、森一広、福永俊晴
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学・東広島キャンパス
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超イオン伝導ガラスNa2S-P2S5の伝導特性と構造2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺陽平、中島広志、大友季哉、福永俊晴
    • 学会等名
      第19回超イオン導電体物性研究会
    • 発表場所
      山形テルサ
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Structure and ionic conductivity of Na-P-S superionic conductors by neutron and X-ray scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Onodera, Hiroshi Nakashima, Toshiya Otomo, Toshiharu Fukunaga
    • 学会等名
      THERMEC’2016 (International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADOVABCED MATERIALS)
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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