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新たな固体電解質の開発に向けた超イオン導電体の形成要因の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17766
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関琉球大学

研究代表者

田原 周太  琉球大学, 理学部, 准教授 (80468959)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超イオン導電メルト / 超イオン導電体 / 分子動力学シミュレーション / 分極可能イオンモデル / 液体の構造因子 / 超イオン伝導メルト / イオン伝導 / 構造 / アニオン分極効果 / 超イオン導電体の高温融体
研究成果の概要

CuI-AgI混合系の液体状態から超イオン導電相にかけてのイオン伝導率や構造の測定を行い、分子動力学シミュレーションによる解釈を試みた。AgIとCuIの凝固時のイオン導電率の振る舞いは互いに異なり、アニオンの副格子の違いを反映していると考えられる。液体状態ではCuイオンはAgイオンを置換したような位置に存在しているが、AgとCuのサイズの差によって多少の違いがあることがわかった。その違いは、どちらのカチオンが多いかで異なる副格子を形成する原因になっていると考えられ、液体構造におけるカチオンの分布と、超イオン導電相におけるアニオンの副格子の形成について、関係性を明らかにできたと考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究分野の細分化によって、超イオン導電体と液体の研究は別々のものとして研究されがちであるが、本研究では溶融相から超イオン導電相へまたがった実験測定や、溶融相と超イオン導電相を結びつける構造情報に着目して研究や議論を進めることができた点に学術的意義を感じている。本研究の成果が物質合成などの現場で即、役に立つ情報ではないかもしれないが、この研究を発展させていくことにより、物質合成の指針のヒントが得られると信じている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ionic conductivities of molten CuI and CuI-AgI mixtures2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tahara, H. Shimakura, S. Ohno, and T. Fukami
    • 雑誌名

      EPJ Web Conf.

      巻: 印刷中

    • NAID

      130006244202

    • 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
  • [学会発表] 溶融(AgI)0.8(CuI)0.2混合系のX線回折実験および分子動力学計算2019

    • 著者名/発表者名
      田原周太, 島倉宏典, 深水孝則
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シンクロトロン放射光を使った溶融塩の構造測定と分極可能イオンモデル2018

    • 著者名/発表者名
      田原周太
    • 学会等名
      佐賀大学シンクロトロン光応用研究センター講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶融CuBrに対するアニオン分極効果2017

    • 著者名/発表者名
      田原周太、呉屋秀樹、尾原幸治、島倉宏典、深水孝則
    • 学会等名
      第72回日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府、大阪市、大阪大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Anion polarization effects on intermediate-range ordering in molten CuBr2017

    • 著者名/発表者名
      Shuta Tahara, Hideki Goya, Koji Ohara, Hironori Shimakura, Yasuaki Hiraoka, Ippei Ohbayashi, Takanori Fukami
    • 学会等名
      Energy, Materials, Nanotechnology Meeting on Computation and Theory 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 溶融CuI-AgI混合系の中性子回折実験と分子動力学計算2017

    • 著者名/発表者名
      田原周太, 川北至信, 島倉宏典, 池田一貴, 大下英敏, 金子直勝, 大友季哉, 深水孝則
    • 学会等名
      日本中性子科学会第17回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶融CuIおよびCuI-AgI混合系のイオン伝導率2016

    • 著者名/発表者名
      田原周太、島倉宏典、大野智、深水孝則
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      石川県、金沢市、金沢大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ionic conductivities of molten CuI-AgI mixtures2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tahara, H. Shimakura, S. Ohno, and T. Fukami
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      Bonn, Germany
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 琉球大学研究者データベース

    • URL

      http://kenkyushadb.lab.u-ryukyu.ac.jp/profile/ja.zgycn9YCoucVWjKE267MqQ==.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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