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強酸化性雰囲気におけるプロセッシングによるプロトン伝導性酸化物の粒界抵抗制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K18232
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

三好 正悟  国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主任研究員 (30398094)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードリチウムイオン伝導 / セラミックス / 粒界抵抗 / 空間電荷層 / 全固体電池 / セラミクス / プロトン伝導 / 燃料電池 / リチウムイオン伝道 / 全固体二次電池 / 構造・機能材料 / 機能性セラミックス材料
研究成果の概要

イオン伝導体における粒界抵抗の起源解明と低減手法開発を目的とし,リチウムイオン伝導性酸化物を対象としてセラミックス材料のプロセッシング圧力や酸素活量が粒界抵抗に及ぼす影響を検討した.その結果,粒界抵抗の起源として仮定した空間電荷機構の証明には至らなかったものの,異相などによらない内因的な粒界抵抗がプロセス条件により様々に変化することを見出し,その発現機構解明と低減手法提案に繋がる知見を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

イオン伝導体は燃料電池や二次電池などのエネルギー変換・貯蔵デバイスを始めとする様々な応用が期待されるが,その実用形態である多結晶材料においては粒子同士の界面におけるイオン輸送抵抗が問題となるケースが多い.本研究では,次世代電池材料として期待されるリチウムイオン伝導性酸化物を対象とし,この粒界抵抗に及ぼす多結晶材料の作製条件の影響を調べることによってその本質的要因を探るとともに,粒界抵抗の低減手法の開発につながる知見を得た.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

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) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogenation of the wide-gap oxide semiconductor as a room-temperature and 3D-compatible electron doping technique2018

    • 著者名/発表者名
      Yajima T.、Oike G.、Yamaguchi S.、Miyoshi S.、Nishimura T.、Toriumi A.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 11 ページ: 115133-115133

    • DOI

      10.1063/1.5055302

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 緻密および多孔(La,Sr)CoO3におけるSr偏析2018

    • 著者名/発表者名
      三好正悟
    • 学会等名
      第14回固体イオニクスセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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