アニオン伝導性層状無機化合物のイオン伝導性に関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 23750240
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮崎 晃平 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10512783)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: イオン伝導体 / イオン伝導

研究概要

本研究課題では次世代の電気化学的エネルギー変換デバイスに必要なアニオン伝導性無機固体電解質である層状複水酸化物(Layered double hydroxide: LDH)のイオン伝導性を向上させるため、イオン伝導メカニズムの解明を目指した。LDH中の三価カチオンの組成比が増えるに従って直線的に伝導度が上昇するのではなく、限られた組成比においてのみ急激に伝導性向上が見られることが分かった。カチオン組成の変化に対して、LDHの形態や表面積にはほとんど変化が見られなかったことから、キャリア増加以外の効果が急激なイオン伝導性向上に寄与したと結論づけた。

研究成果

• [学会発表] 層状複水酸化物のイオン伝導性に対するホスト層構造の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 麻田裕矢、宮崎晃平、福塚友和、安部武志
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-31
• [学会発表] ホスト層構成カチオンの異なる層状複水酸化物のイオン伝導挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 麻田裕矢、宮崎晃平、福塚友和、安部武志
  • 学会等名: 第38回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Aqueous Electrolyte-Based Metal-Air Batteries: Challenges for Rechargeable Zinc Electrodes and Reversible Air Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Abe and K. Miyazaki
  • 学会等名: ECS PRiME2012
  • 発表場所: Hawaii (USA)
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] Anisotropic Anion Conduction of MgAl-CO32-Layered Double Hydroxides with Different Cation Ratios (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, K. Miyazaki, T. Fukutsuka, and T. Abe
  • 学会等名: ECS PRiME2012
  • 発表場所: Hawaii (USA)
  • 年月日: 2012-10-08
• [学会発表] ホスト構成カチオン比を制御したMg-Al系層状複水酸化物のアニオン伝導特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 麻田裕矢、宮崎晃平、福塚友和、安部武志
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] Anisotropic Anion Conduction of MgAl-CO32- Layered Double Hydroxides with Different Cation Ratios (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, K. Miyazaki, T. Fukutsuka, and T. Abe
  • 学会等名: PRiME2012
  • 発表場所: Hawaii
• [学会発表] 層状複水酸化物の合成とそのアニオン伝導性 -ホスト構成カチオン比の影響- (2011)
  • 著者名/発表者名: 麻田裕矢、宮崎晃平、福塚友和、安部武志
  • 学会等名: 第37回大会固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 島根
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] 層状複水酸化物を用いた金属・空気二次電池空気極の電極特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎晃平、奥垣智彦、西尾晃治、安部武志、須藤貢治、小谷幸成、中西真二
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] Anion Conductivities of Mg-Al Layered Double Hydroxides with Different Cation Compositions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, K. Miyazaki, T. Fukutsuka, and T. Abe
  • 学会等名: 220th ECS Meeting
  • 発表場所: Boston (USA)
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] 層状複水酸化物の合成とそのアニオン伝導性 －ホスト構成カチオン比の影響－ (2011)
  • 著者名/発表者名: 麻田裕矢，宮崎晃平，福塚友和，安部武志
  • 学会等名: 第37回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] Anion Conductivities of Mg-Al Layered Double Hydroxides with Different Cation Compositions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, K. Miyazaki, T. Fukutsuka, and T. Abe
  • 学会等名: 220th ECS Meeting
  • 発表場所: ボストン