| 研究課題/領域番号 |
19H02603
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 日本工業大学 |
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研究代表者 |
白木 将 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (80342799)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 全固体電池 / 界面 / 薄膜 / 表面界面物性 / リチウム電池 / リチウム2次電池 / エピタキシャル薄膜 / パルスレーザー堆積法 / スパッタリング法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
全固体電池と液系電池の大きな違いは、電解質が固体であること、そしてリチウムイオンが固体電解質と電極の「固体/固体界面」を移動することである。そして、全固体リチウム電池の実用化に向け、その固体電解質/電極界面の低抵抗化が急務となっている。本研究では、（１）電解質/電極界面の抵抗は小さくできるのか？そして、（２）その界面抵抗はどこまで小さくすることができるのか？（３）抵抗の小さい界面はどのような構造であるか？の3点に着目し研究を行う。正極、固体電解質、負極の各薄膜を積層して薄膜型全固体電池を作製し、その電気化学評価を行うことにより、上記課題を解決する。
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| 研究成果の概要 |
全固体電池は、車載用途や定置型蓄電池などの大型リチウム電池としての利用が期待されている。本研究では、全真空プロセス薄膜型全固体電池作製・in-situ評価装置を開発し、正極、負極、固体電解質などの電池材料のエピタキシャル薄膜を作製を行った。また、5V級正極材料ニッケルマンガン酸リチウムと固体電解質リン酸リチウム、負極リチウムを用いて薄膜型全固体電池を作製し、電極/電解質界面の抵抗評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の成果により、電池材料の薄膜とそれらを積層した薄膜型全固体電池の作製に関する知見、ノウハウを得ることができました。また、薄膜技術や真空技術などの、これまでに電池研究で利用されていなかった技術や手法、アプローチが、電池の基礎研究に極めて有効であることも分かりました。これらの取り組みが拡まり、大きな技術革新につながることが期待されます。
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