研究課題
基盤研究(B)
中性子回折と放射光X線回折を併用し、革新型全固体蓄電池の研究を行った。結晶系ではリートベルト解析により構造解析を行い、MEM法により、イオン伝導経路を精密に可視化した。また、歪んだ系では、構造因子S(Q)を導出し、RMCモデリングを用い原子配置を可視化し、BVSイメージング法でイオン伝導経路の可視化を行った。特に、フッ化物イオン導電性固体電解質に着目し、Ba0.6La0.4F2.4の構造解析では、その結晶構造を明確し、フッ化物イオン（Fイオン）伝導経路を可視化した。その結果、本系が準格子間拡散をベースとする拡散機構によってFイオンが伝導経路内を移動することを明らかにした。
全固体蓄電池（LIBやFSB）の電池性能をフルに引き出すためには、固体内での伝導イオンの高速移動のみならず、固-固界面で伝導イオン（LiイオンやFイオンなど）の授受が円滑に行われることが重要である。それにもかかわらず、電池を構成する物質の充放電中の構造変化の解析ならびに伝導イオンの移動経路の原子レベルの解明は非常に遅れている。それ故、伝導イオン移動経路の視覚化は学術的に意義の高い研究であると言える。同時に、電池性能を向上させるための要因を原子レベルで解明することは、次世代全固体電池開発の指針を与えることとなり、社会的意義も非常に高い。
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