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反跳粒子検出法を用いたリチウムイオン二次電池中のリチウム挙動のダイナミクス研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420762
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関名城大学

研究代表者

土屋 文  名城大学, 理工学部, 准教授 (90302215)

研究分担者 森田 健治  名古屋産業科学研究所, 研究員 (10023144)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードリチウムコバルト酸化物 / 全固体リチウムイオン二次電池 / リチウムイオン伝導 / 反跳粒子検出法 / その場測定 / 水素吸収 / 二次電池 / イオン伝導 / 二層薄膜 / プラチナ触媒
研究成果の概要

全固体リチウムイオン二次電池(25 nmAu/35 nmLiCoO2/150μmLATP/20 nmPt)試料に1~5 Aの各電流値において1分間の電流を流して充電した後、9 MeVのO4+イオンビームによる反跳粒子検出(ERD)法を用いて、Au/LiCoO2/LATP側に存在するHおよびLiの濃度分布の変化をその場で測定した。約0~8.40 mC/cm2の電流密度に対して、LixCoO2中のLi濃度が約x=1.00~0.63まで減少することが判明した。また、試料内のH濃度がLi+イオン伝導に伴って徐々に増加し、Li+イオン伝導に大きな影響を与えることが判明した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thermal Release of Hydrogen Retained in Multilayer Graphene Films Prepared by Mist-chemical Vapor Deposition2015

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, N. Matsunami, S. Bandow and S. Nagata
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 65 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic Measurements of Hydrogen and Lithium Distributions in Lithium-cobalt-oxide Films with Annealing and Charging Using Elastic Recoil Detection Techniques2015

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, K. Morita, Y. Iriyama, T. Majima and H. Tsuchida
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 66 ページ: 292-297

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Effect of Platinum-coatings on Vapor and Hydrogen Absorption Characteristics of Lithium Zirconate2015

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, S. Bandow, S. Nagata, K. Saito, K. Tokunaga and K. Morita
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 66 ページ: 287-291

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamic Measurements of Li Depth Profiles in a Li-ion Battery System under Changing Condition by Means of ERD and RBS Techniques2014

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal.

      巻: 46 ページ: 1187-1191

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ERD Measurement of Depth Profiles of H and Li in Pt-coated LiCoO2 Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.

      巻: B315 ページ: 341-344

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] LiCoO2正極/LATP固体電解質界面におけるリチウムイオン伝導挙動2016

    • 著者名/発表者名
      土屋文、森田健治、加藤健久、入山恭寿、佐々木善孝、間嶋拓也、土田秀次
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] LiCoO2薄膜/LATP固体電解質界面のHおよびLi挙動2015

    • 著者名/発表者名
      土屋文、加藤健久、入山恭寿、佐々木善孝、森田健治
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      神奈川県民ホール
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反跳粒子検出法を用いたLiCoO2/LATP界面のLi+イオン移動解析2015

    • 著者名/発表者名
      土屋文、加藤健久、入山恭寿、佐々木善孝、森田健治
    • 学会等名
      第41回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リチウム-コバルト酸化物中のリチウム挙動に対する水素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      土屋文、森田健治、加藤健久、入山恭寿、佐々木善孝、間嶋拓也、土田秀次
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反跳粒子検出法を用いたLiCoO2薄膜中のLi挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      土屋文
    • 学会等名
      日本金属学会 秋の大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Measurements of Hydrogen and Lithium Distributions in Lithium-cobalt-oxide Films with Annealing and Charging Using Elastic Recoil Detection Techniques2014

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya
    • 学会等名
      23rd Int. Conf. on the Application of Accelerators in Research and Industry (CAARI 2014)
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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