| 研究課題/領域番号 |
18K14304
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鈴木 耕太 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40708492)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | リチウム硫黄電池 / 全固体電池 / 固体電解質 / 液相合成 |
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| 研究成果の概要 |
液相法による全固体リチウム硫黄電池用の正極複合体実現のため、Li10GeP2S12電解質の液相合成、複合化、硫黄正極の高エネルギー密度化を検討した。懸濁液を用いた複合体の作製手法を最適化することでサイクル安定性の高い電池動作が実現し、液相法による複合化の優位性を確認した。均一溶液からの再析出は、固体質量分率、攪拌時間など様々な因子に影響を受けるが、再析出及び結晶化後のイオン導電率は合成時から大きく低下しないことが確認出来た。また、溶解拡散法を用いた硫黄－カーボンレプリカ複合体は、硫黄含有率80wt%を実現し、各種材料の粒径制御により、サイクル安定性の向上が可能であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
全固体リチウム電池には硫化物系の固体電解質が広く用いられており、酸化物材料と比べて反応性が高く、安定性が低いことが課題となっている。理論計算に基づく情報はあるが、実用上重要な速度論を含んだ知見は少ない。本研究では液相合成を介して、溶媒への溶解度、溶解中の分解などについて多くの実データを得ることが出来た。また、液相を介した無機固体材料の取り扱いや複合化は、今後の実用化において重要な技術の一つとなっているため、硫黄電池に限らず、様々な固体デバイスへ応用可能であると考えられる。
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