| 研究課題/領域番号 |
16K05929
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
平山 雅章 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30531165)
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| 研究協力者 |
菅野 了次
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 電気化学材料 / 半導体光電極 / インターカレーション / リチウム電池 / 全固体電池 / 光電気化学 / リチウムイオン電池 / インターカレーション電極 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，エピタキシャル膜モデル電極で光エネルギー変換によるリチウム脱挿入を調べた． n型半導体TiO2およびMoO3膜の界面構造観察からエネルギー準位図を作成することで，光リチウム脱挿入の反応因子を抽出し，フラットバンド電位と脱挿入電位の大小関係が光活性と関連することを明らかにした．TiO2/Li3PO4界面では，光照射による温度上昇を無視できる条件で，光リチウム脱離により非照射条件と比べ，30%程度大きな可逆容量がサイクル安定して発現した．全固体デバイスで光電気化学反応を開拓することで，光エネルギーを有効利用した蓄電デバイスを実現できると期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光エネルギーを有効活用したエネルギー変換の重要性は高まり続けるが，固体内のイオンの移動や貯蔵に着目した事例は少ない．本研究では，電極・固体電解質界面に光照射し，n型半導体側で光励起した正孔が，リチウムイオンの脱挿入に関与できることを実験的に明らかにすることができた．全固体電池で固体固体界面での電気化学現象が注目を集めているなか，固体イオニクスの新たな展開が期待できる点で学術的，社会的に意義があると考える．
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