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全固体アルカリ金属電池を実現するための固体界面デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 16K14394
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関大阪府立大学

研究代表者

林 晃敏  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10364027)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアルカリ金属負極 / 全固体電池 / 固体界面 / リチウム負極
研究成果の概要

金属Li、もしくは金属Na電極-固体電解質間の固体界面の構築に取り組んだ。Li / Li3PS4電解質界面近傍においてのみ、電解質の一部が還元分解されることがわかった。界面へAu薄膜を挿入し、100oCで作動させることによって、Liの溶解・析出挙動が著しく改善することがわかった。一方、Na-Sb / Na3PS4界面を有する全固体セルが可逆に充放電することを明らかにし、PLD法を用いたNa3PS4電解質薄膜の成膜条件を確立した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] XPS and SEM analysis between Li/Li3PS4 interface with Au thin film for all-solid-state lithium batteries2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Atsutaka、Kowada Hiroe、Deguchi Minako、Hotehama Chie、Hayashi Akitoshi、Tatsumisago Masahiro
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 322 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2018.04.011

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium thiophosphate electrolyte thin films prepared by pulsed laser deposition for bulk-type all-solid-state sodium rechargeable batteries2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ito, Masahisa Konishi, Kousuke Noi, Minako Deguchi, Akitoshi Hayashi and Masahiro Tatsumisago
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn.

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007382842

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Sulfide Solid Electrolytes and Interface Formation Processes for Bulk-Type All-Solid-State Li and Na Batteries2016

    • 著者名/発表者名
      A. Hayashi, A. Sakuda and M. Tatsumisago
    • 雑誌名

      Frontiers in Energy Research

      巻: 4 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fenrg.2016.00025

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 硫化物電解質を用いた全固体リチウム二次電池の研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 雑誌名

      電池技術

      巻: 28 ページ: 66-75

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 全固体ナトリウム電池用Na-Sb合金負極のメカノケミカル合成2018

    • 著者名/発表者名
      林 晃敏、安藤 鷹、由淵 想、作田 敦、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Li金属負極/Li3PS4電解質界面を有する全固体電池の高温作動特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤敦隆、須山元嗣、小和田弘枝、出口三奈子、保手浜千絵、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      東京、首都大学東京
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Li金属負極/Li3PS4固体電解質界面におけるLi溶解析出挙動に対する温度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      林 晃敏、須山元嗣、加藤敦隆、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      神奈川、慶応大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属Li負極/Li3PS4-LiI系電解質界面におけるLi溶解析出挙動2017

    • 著者名/発表者名
      須山元嗣、加藤敦隆、作田 敦、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      第19回化学電池材料研究会ミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] XPS Structure Analysis of the Li/Li3PS4 Interface in All-Solid-State Lithium Batteries2017

    • 著者名/発表者名
      加藤敦隆、小和田弘枝、出口三奈子、保手浜千絵、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      SSI-21
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Li3PS4-LiI系電解質を用いた全固体Li金属セルの100℃におけるLi溶解析出特性2017

    • 著者名/発表者名
      須山元嗣、加藤敦隆、作田 敦、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      第58回電池討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Lithium Dissolution/Deposition Behavior at Li Metal/Li3PS4-LiI Electrolyte Interface for High-Temperature Operating All-Solid-State Batteries2017

    • 著者名/発表者名
      須山元嗣、加藤敦隆、作田 敦、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      2017 MRS Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線光電子分光法によるLi金属負極/硫化物固体電解質界面の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      加藤敦隆、小和田弘枝、出口三奈子、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 学会等名
      第57回電池討論会
    • 発表場所
      千葉、幕張メッセ
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Glass-Ceramic Solid Electrolytes for All-Solid-State Rechargeable Li or Na Batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Hayashi and Masahiro Tatsumisago
    • 学会等名
      252nd American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of Utilization of Li Metal Electrode by Interface Modification with Gold Thin Films in All-Solid-State Batteries Using Li2S-P2S5 Solid Electrolytes2016

    • 著者名/発表者名
      Atsutaka Kato, Akitoshi Hayashi and Masahiro Tatsumisago
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-International Conference on Electronic Materials 2016 (IUMRS-ICEM2016)
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 技術情報協会2017

    • 著者名/発表者名
      加藤敦隆、林 晃敏、辰巳砂昌弘
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      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
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 大阪府立大学大学院工学研究科応用化学分野無機化学研究グループ

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka2/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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