• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

電解質・電極エピタキシャル薄膜を用いた電子・イオン伝導の律速因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24750005
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関東北大学

研究代表者

熊谷 明哉  東北大学, 大学院環境科学研究科, 産官学連携研究員 (50568433)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード物理化学 / エピタキシャル薄膜 / 薄膜電池 / リチウムイオン二次電池 / イオン伝導 / 電気化学 / 固体イオニクス / リチウムイオン電池
研究概要

結晶方位や粒界を精緻に制御できるエピタキシャル薄膜作製技術を用いて、リチウムイオン電池の高性能化の妨げの一因である電極・電解質界面におけるイオン・電子伝導の律速要因を解明するための研究を実施した。結晶方位を制御し、理想的な電子・イオン伝導経路を構築したエピタキシャル薄膜の輸送特性または電気化学特性を定量的に電子・イオン伝導を切り分けて評価することで、結晶方位や粒界が材料本来の蓄電性能を妨げる律速要因として定量的に明らかにした。本研究で得られた知見は、今後の高性能な電池材料作製の指針へのフィードバックとなり得ることが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (26件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Epitaxial growth of Li4Ti5O12 thin films using RF magnetron sputtering2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, S. Shiraki, Y. Takagi, T. Suzuki, T. Ohsawa, X. Gao, Y. Ikuhara, T. Hitosugi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5 ページ: 123103-123103

    • DOI

      10.7567/jjap.53.058001

    • NAID

      210000143760

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of an effective vibration isolation system for measurements sensitive to low-frequency vibrations2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Iwaya, Ryota Shimizu, Akira Teramura, Seiji Sasaki, Toru Itagaki, and Taro Hitosugi
    • 雑誌名

      Applied physics Letters

      巻: 101 号: 12 ページ: 123103-123106

    • DOI

      10.1063/1.4752466

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡による多結晶電極表面の結晶構造とLi挿入脱離の相関性の検討2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 猪又宏貴, 白木将, 山本邦子, 春田正和, 伊野浩介, 珠玖仁, 一杉太郎, 末永智一
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡の創製とLiイオン電池電極材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 猪又宏貴, 棟方裕一, 伊野浩介, 珠玖仁, 金村聖志, 末永智一
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡の創製とLiイオン電池電極材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 猪又宏貴, 棟方裕一, 伊野浩介, 珠玖仁, 金村聖志, 末永智一
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡による多結晶電極表面の結晶構造とLi挿入脱離の相関性の検討2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 猪又宏貴, 白木将, 山本邦子, 春田正和, 伊野浩介, 珠玖仁, 一杉太郎, 末永智一
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西学院大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡による電極材料表面におけるLi挿入脱離の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 棟方裕一, 猪又宏貴, 伊野浩介, 珠玖仁, 金村聖志, 末永智一
    • 学会等名
      第54回電池討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] In-situ characterization and mapping of lithium-ion transport at the electrolyte/cathode interface by high resolution ion-conductance microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, Y. Takahashi, H. Munakata, H. Inomata, K. Ino, H. Shiku, K. Kanamura, T. Matsue
    • 学会等名
      EMRS fall meeting 2013
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質Li3PO4-xNx(LiPON)薄膜作製条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 清水亮太, 大澤健男, 鈴木竜, 白木将, 一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] PLD法を用いたリチウムイオン電池正極・負極材料のエピタキシャル薄膜作製に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      白木将, 熊谷明哉, 高木由貴, 大木栄幹, 清水亮太, 鈴木竜, 大澤健男, 一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] LiTi2O4透明超伝導エピタキシャル薄膜の電子状態評価2013

    • 著者名/発表者名
      大澤健男, 熊谷明哉, 清水亮太, 高木由貴, 鈴木竜, 白木将, 一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] LiTi2O4 epitaxial thin films : A transparent superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, T. Ohsawa, R. Shimizu, Y. Takagi, S. Shiraki, T. Hitosugi
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium 2013 (AMIS2013)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] In-situ characterization and mapping of lithium-ion transport at the electrolyte/cathode interface by high resolution ion-conductance microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, Y. Takahashi, H. Munakata, H. Inomata, K. Ino, H. Shiku, K. Kanamura, T. Matsue
    • 学会等名
      E-MRS 2013 Fall Meeting
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 界面イオン伝導顕微鏡による電極材料表面におけるLi挿入脱離の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 高橋康史, 棟方裕一, 猪又宏貴, 伊野浩介, 珠玖仁, 金村聖志, 末永智一
    • 学会等名
      第54回電池討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解質Li3PO4-xNx(LiPON)薄膜作製条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉,清水亮太,大澤健男,鈴木竜,白木将,一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] LiTi2O4 epitaxial films: A transparent superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, T. Ohsawa, R. Shimizu, Y. Takagi, S. Shiraki, T. Hitosugi
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium 2013 (AMIS2013)
    • 発表場所
      Sendai, Miyagi, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] LiTi2O4 透明超伝導エピタキシャル薄膜の電子状態評価2013

    • 著者名/発表者名
      大澤健男,熊谷明哉,清水亮太,高木由貴,鈴木竜,白木將,一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] PLD法を用いたリチウムイオン電池正極・負極材料のエピタキシャル薄膜作製に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      白木将,熊谷明哉,高木由貴,大木栄幹,清水亮太,鈴木竜,大澤健男,一杉太郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] LiCoO2エピタキシャル薄膜内の結晶粒界の界面抵抗の定量化2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 大澤健男, 清水亮太, 鈴木竜, 高木由貴, 白木将, 森分博紀, 幾原雄一, 一杉太郎
    • 学会等名
      第38回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] PLD法を用いたリチウムイオン電池正極・負極材料のエピタキシャル薄膜作製に関する考察2012

    • 著者名/発表者名
      白木将, 熊谷明哉, 高木由貴, 大木栄幹, 清水亮太, 鈴木竜, 大澤健男, 一杉太郎
    • 学会等名
      第53回電池討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] チタン酸リチウムエピタキシャル薄膜作製条件の検討2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉, 清水亮太, 高木由貴, 大澤健男, 鈴木竜, 白木将, 一杉太郎
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Interface resistance at the single grain boundary of LiCoO2 epitaxial thin films2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Suzuki, Y. Takagi, S. Shiraki, H. Oki, H. Moriwake, Y. Ikuhara, T. Hitosugi
    • 学会等名
      13th Asian Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Deposition of lithium taitanate epitaxial thin films using pulsed laser deposition2012

    • 著者名/発表者名
      S. Shiraki, A. Kumatani, Y. Takagi, T. Suzuki, H. Oki, T. Ohsawa, T. Hitosugi
    • 学会等名
      13th Asian Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] LiCoO2エピタキシャル薄膜内の結晶粒界の界面抵抗の定量化2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉、大澤健男、清水亮太、鈴木竜、高木由貴、白木将、森分博紀、幾原 雄一、一杉太郎
    • 学会等名
      第38回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン酸リチウムエピタキシャル薄膜作製条件の検討2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷明哉、清水亮太、高木由貴、大澤健男、鈴木竜、白木将、一杉太郎
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Interface resistance at the single grain boundary of LiCoO2 epitaxial thin films2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kumatani, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Suzuki, Y. Takagi, S. Shiraki, H. Oki, H. Moriwake, Y. Ikuhara, T. Hitosugi
    • 学会等名
      13th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-2012)
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] PLD法を用いたリチウムイオン電池正極・負極材料のエピタキシャル薄膜作製に関する考察2012

    • 著者名/発表者名
      白木将,熊谷明哉,高木由貴,大木栄幹,清水亮太,鈴木竜,大澤健男,一杉太郎
    • 学会等名
      第53回電池討論会
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Deposition of lithium taitanate epitaxial thin flims using pulsed laser deposition2012

    • 著者名/発表者名
      S. Shiraki, A. Kumatani, Y. Takagi, T. Suzuki, H. Oki, T. Ohsawa, T. Hitosugi
    • 学会等名
      13th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-2012)
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.che.tohoku.ac.jp/~bioinfo/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 熊谷明哉研究員と一杉太郎准教授の研究グループ 透明超伝導体の転移温度で、世界記録を更新

    • URL

      http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2012/20120919_000300.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 透明超伝導体の転移温度で、世界記録を更新

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2012/09/press20120914-01.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi