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信頼性・耐久性向上に向けた完全固体セラミックス/金属ハイブリット電池の創成

研究課題

研究課題/領域番号 26550073
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 一永  東北大学, 工学研究科, 准教授 (50422077)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード完全固体セラミックス/金属ハイブリッド電池 / 2次電池 / 信頼性 / 耐久性 / 成膜法 / サイクル特性 / 完全固体セラミックス/金属ハイブリット電池 / 燃料電池 / リチウムイオン電池 / 低温成膜 / 高安定性 / 高信頼性 / 高性能
研究成果の概要

従来のリチウムイオン電池は電解質に液体を利用しており、安全性・信頼性・耐久性を考えると全て固体で構成されることが望まれている.一方で、構成材料の成膜法や金属とセラミックスの接着に関する知見は極めて少なく、新たな成膜手法の確立が急務であった.そこで、本研究では高速衝突成膜法を用いて従来のセラミックス成膜のための高温プロセスを用いない新規な方法で構成材料の成膜に挑戦し成功した.また、電池としての性能も出ており、70サイクルまでの充放電試験では若干の性能低下があったものの、それ以降ではほとんど性能低下が見られない安定的な性能を発揮できた.今後、初期劣化予防ならびに成膜法の確立に注力したい.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

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

  • [雑誌論文] Electrochemical Degradation Caused by Mechanical Damage in Silicon Negative Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yoshida, Tadashi Sakamoto, Naoaki Kuwata, Junichi Kawamura, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 号: 20 ページ: 31-37

    • DOI

      10.1149/07520.0031ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation and Electrochemical Evaluation of LiCoO2 Film Prepared with Cold Spraying for Development of Lithium-Ion Battery2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Okuyama, Naoki Yoshida, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 号: 20 ページ: 191-199

    • DOI

      10.1149/07520.0191ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ evaluation of mechanical and electrochemical degradation in silicon negative electrode for lithium-ion secondary batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yoshida, Tadashi Sakamoto, Naoaki Kuwata, Junichi Kawamura, Kazuhisa Sato, Toshiyuki Hashida
    • 雑誌名

      2016 IEEE 16th International Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO)

      巻: 1 ページ: 974-977

    • DOI

      10.1109/nano.2016.7751563

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リチウムイオン二時電池用負極材料における機械的損傷のその場評価と電気化学的劣化に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      吉田尚生, 坂本正, 桑田直明, 河村純一, 佐藤一永, 橋田俊之
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部 第51期総会・講演会
    • 発表場所
      仙台、東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池電極材料の機械的損傷に伴う電気化学的劣化の評価2015

    • 著者名/発表者名
      吉田尚生, 坂本正, 桑田直明, 河村純一, 佐藤一永, 橋田俊之
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2015材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      横浜、 慶應義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電池開発における高温その場観察と情報処理技術の必要性2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤一永
    • 学会等名
      安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄(沖縄青年会館)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 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: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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