| 研究課題/領域番号 |
21K05243
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
猪石 篤 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10713448)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 固体電解質その場形成負極 / Ca(BH4)2 / TiH2 / MgH2 / MgCl2 / LiBH4 / LiH / コンバージョン反応 / その場形成固体電解質 / 全固体電池 / 水素化物 / 塩化マグネシウム / ハロゲン化マグネシウム / 自己生成型固体電解質 / 全固体リチウム電池 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、全固体電池中で水素化物材料にリチウムイオンを挿入すると、放電生成物が「自己生成型固体電解質」として機能し、予め電極合材中に固体電解質を含有しなくても充放電反応が進行することを見出した。しかし、なぜこのような反応が進行するのかは明確になっておらず、本研究では水素化物以外の材料系について、「自己生成型固体電解質」により充放電が進行する活物質を探索しそれらを比較することで、生成物のリチウムイオン導電性、金属の電子導電性、粒子径、ヤング率、界面の緻密性が電池特性に及ぼす影響を明確にする。
|
| 研究成果の概要 |
研究開始当初、MgH2、Mg(BH4)2、ハロゲン化マグネシウムといったマグネシウム化合物を負極活物質とした全固体リチウムイオン電池において、電極合材中に固体電解質を含有させなくても充放電が可能な「固体電解質その場形成電極」となることを見出している。本研究では、 電子伝導性の高いTiH2、イオン導電性の高いCa(BH4)2等、新たに複数の固体電解質その場形成負極を見出した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体電解質その場形成は全固体電池の実質的な負極用量を大幅に向上する技術であり、蓄電池のエネルギー密度向上に寄与する。また、固体電解質その場形成の反応は電極反応を進行させる際のイオン導電パスを自身の放電生成物に依存するものであり、コンバージョン反応の進行しやすさを理解する上で好適な題材である。
|
