| 研究課題/領域番号 |
17K17559
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
無機工業材料
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | hybrid materials / interfacial resistance / Li-metal batteries / oxide solid electrolyte / Hybrid Material / garnet solid electrolyte / lithium conductor / inorganic buffer layer / all-solid-state battery |
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| 研究成果の概要 |
本プロジェクトでは、ポリエチレンオキサイド鎖を有する無機-有機ハイブリッド材料を合成し、ガーネット型固体電解質と高電位電極との界面材料として利用しました。この研究の主な結果を要約すると、次のようになります。（1）リチウムイオン伝導率が室温で10-5 S cm-1、活性化エネルギーが約0.5 eV、リチウムイオン輸送数が最大0.4、電気化学的ハイブリッド材料5Vまでのウィンドウが得られました。 （2）固体電解質とリチウム金属間の界面は、無機緩衝層を使用して改善されました。 （3）5.5 uAcm-2の電流密度を使用して室温で動作する全固体電池は、60 mAh g-1の初期放電容量を達成しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
界面抵抗が高いため、全固体電池の実現は難しい。 ここでは、無機成分と有機成分を含むハイブリッド材料を使用して、全固体電池用の新しいインターフェース材料を作成しました。 ハイブリッド材料の無機部分は固体電解質と電極間の接着を改善し、有機部分はイオン経路を改善するために使用されます。 持続可能な社会の発展には、今後の取り組みが期待されます。 このプロジェクトは、申請者とプロジェクトに参加する学生の科学的および学問的な背景の成長に絶好の機会を提供しました。 これらの結果の議論から優れたコラボレーションが生まれました。 さらに、このプロジェクトを通じて、界面問題の新しい概念の導入が確立されました。
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