| 研究課題/領域番号 |
17H04894
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
本山 宗主 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (30705752)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | 全固体型Li電池 / 走査型電子顕微鏡 / その場観察 / 合金負極 / Li金属負極 / 合金化反応 / Li金属の析出溶解反応 / その場走査型電子顕微鏡観察 / 全固体電池 / Au / Li / LiPON / 反射電子像 / 全固体リチウム電池 / リチウムイオン伝導性固体電解質 / その場SEM観察 / Si / Pt / 合金化・脱合金化反応 / 電気化学 / 全固体型リチウム電池 / その場観察測定 |
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| 研究成果の概要 |
走査型電子顕微鏡（SEM）を用い、リン酸リチウムオキシナイトライドガラス（LiPON）固体電解質上におけるLiとAuの合金化過程をその場観察し、核生成後のLiが一部Au中に再溶解することを明らかにした。次に、その場SEM観察によって、TaドープしたLi7La3Zr2O12（LLZT）を研磨すると、研磨した表面からはLiが析出しないことを明らかにした。また、LLZTを酸に短時間浸漬させると表面の研磨層（ダメージ層）を除去できることがわかった。酸でエッチングしたLLZT表面は溶融Liに対し高い濡れ性を示した。Liの析出溶解サイクル試験を行ったところ、酸でエッチングしたLLZTは高い安定性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物系無機固体電解質上で起こるLiとAuの合金化反応は、その初期において、面内の合金組成が極めて不均一であることを明らかにした。また、Liが核生成した直後には、一部のLiがLi-Au合金中へ再溶解することを明らかにした。これは、動的観察を通じて初めてとらえることができた現象であり 、合金化反応に対する理解を新たにさせる観察結果であった。
本研究で用いたその場走査型電子顕微鏡観察（SEM）技術は、合金負極材料の充放電過程を解析する上で有効であることを実証した。
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