| 研究課題/領域番号 |
21H01610
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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26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
忠永 清治 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90244657)
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| 研究分担者 |
藤井 雄太 北海道大学, 工学研究院, 助教 (90982653)
ROSERO CAROLINA 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50791381)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 硫化物固体電解質 / 全固体電池 / 液相法 / 液相合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
全固体電池用固体電解質として期待されているリチウムイオン伝導性硫化物固体電解質の液相法での合成における「化学」を、結晶構造・熱力学・速度論・結晶成長・界面形成といった観点から総合的に明らかにする。これによって、液相による様々な硫化物固体電解質の反応経路を設計する指針を得る。低温合成に速度論的な制御によって準安定相の合成が可能といった液相法の特徴を生かして、高イオン伝導性を示す新奇結晶相の探索を行う。
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| 研究成果の概要 |
硫化物固体電解質の液相合成において、出発原料や構成成分の溶液中での反応を明らかにし、それらをもとに液相による様々な硫化物固体電解質の反応経路を設計すること、および、新奇固体電解質化合物の探索を行うことを主な目的とした。
液相合成途中で形成される前駆体錯体の構造解析を行い、その熱分解挙動と生成相の関係を明らかにした。サスペンションを経る方法と、前駆体の溶解-再析出を組み合わせた方法により硫化物固体電解質を合成し、得られる固体電解質の粒径を制御できることを明らかにした。アルコールを反応溶媒に用いることにより、酸素が構造内に導入されたオキシチオリン酸系固体電解質が合成でき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 |
液相法を用いて硫化物系固体電解質を合成する場合に、その前駆体の構造や前駆体の溶解挙動を理解することにより、固相法で合成が困難な結晶祖を合成できること、あるいは、得られた固体電解質の粒径を制御できることを示し、液相法の特徴を活かした硫化物系固体電解質を合成できることを明らかにした。
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