| 研究課題/領域番号 |
16360317
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
鄭 淳讃 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (00262105)
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| 研究分担者 |
片山 一郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 名誉教授 (30028237)
石山 博恒 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50321534)
渡辺 裕 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50353363)
市川 進一 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (20343907)
矢萩 正人 青森大学, 工学部電子システム工学部, 教授 (20244890)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
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| キーワード | 短寿命核ビーム / 放射性拡散トレーサー / リチウム拡散係数 / 拡散係数の組成依存性 / 複合欠陥の形成 / 原子空孔の規則-不規則変態 / 固体材料界面の拡散抵抗 / 格子欠陥構造 / 原子空孔濃度 / 複合欠陥 / 固体リチウム電池の電解質 / ペロブススカイト型構造 / 欠陥型イオン導電体 / Li金属間化合物 / 非破壊的その場拡散係数測定 / Li放射性同位体ビーム / 原子空孔 / 規則-不規則変態 / 格子欠陥相互作用 / 空孔濃度 / イオン導電体 / 格子欠陥 / Li自己拡散係数 |
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| 研究概要 |
本研究は、平成16年から平成18年に亘り、高品質の短寿命核ビーム、^8Li(半減期:0.83秒)を放射性トレーサーとする非破壊的オンライン拡散実験手法を用いて、NaTl型Li系金属間化合物、β-LiGaにおけるLi拡散を測定した。
主に、β-LiGa内リチウム拡散係数の温度依存性を詳細に調べることにより、リチウム拡散のリチウム組成比依存性とリチウム原子空孔の規則-不規則変態を明らかにした。リチウムの組成が化学論的な組成比(50% at. Li)を持つ場合に拡散が最も早くなり、リチウム欠乏(50% at. Li以下)になると、リチウム拡散の担い手になるリチウム原子空孔の濃度が大きくなるにも関わらずリチウム拡散が遅くなるということが見出された。定量的な解析が待たれているが、定性的には、原子空孔の濃度が極めて大きくなると複合欠陥(原子空孔同士)が形成され、リチウムの動きが抑制されることを示唆している。又、Li欠乏・-LiGaの場合、ある温度以下ではリチウム拡散係数が急に小さくなることが始めて観測された。この転移温度は電気抵抗率や比熱に異常現象が出現する温度と一致しており、この現象はリチウム原子空孔の規則-不規則変態に起因することを強く示唆している。
その他、8Liのビーム開発、測定系の開発を行い、測定効率を向上させて分析手法として、本実験手法を定着させることが出来た。これから本手法を用いてリチウム電池材料の室温での拡散係数とその組成依存性を調べていくと共に、電池内イオン伝導における律速過程である固体材料界面の拡散抵抗を調べる等、固体電池の性能評価および開発に繋がるように更に発展させて行く予定である。
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