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常温衝撃固化現象を利用した高リチウムイオン伝導性酸化物固体電解質薄膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26630111
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

稲田 亮史  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30345954)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード酸化物固体電解質 / 常温衝撃固化 / エアロゾルデポジション / 薄膜 / リチウムイオン伝導率 / ナシコン構造 / ガーネット構造 / ペロブスカイト構造
研究成果の概要

エアロゾルデポジション(AD)法は,常温下にてセラミックス微粒子が基板に高速衝突した際に生じる衝撃固化現象を利用した薄膜・厚膜形成技術である。本研究では,全固体リチウムイオン電池用固体電解質としての利用が期待されているLi1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)やLi7La3Zr2O12(LLZ)等のリチウムイオン伝導性酸化物粉末を直接原料として,AD法により熱アシストなしで膜化することを試みた。各固体電解質材料について,衝撃固化を介して多結晶膜が形成できる原料粉末の調整条件を見出し,室温下にて10-6 S/cmオーダーのイオン伝導率を有する酸化物固体電解質膜を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of composition on lithium-ion conductivity for perovskite-type lithium-strontium-tantalum-zirconium-oxide solid electrolytes2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, K. Wagatsuma, T. Tojo, R. Inada, Y. Sakurai
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 42 号: 4 ページ: 5546-5552

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2015.12.133

    • NAID

      120006461202

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Properties of aerosol deposited NASICON-type Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 solid electrolyte thin films2015

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, K. Ishida, M. Tojo, T. Okada, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 41 号: 9 ページ: 11136-11142

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2015.05.062

    • NAID

      120006371457

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of Al-free Li7-xLa3Zr2-xTaxO12 garnet related oxide2014

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, K. Kusakabe, T. Tanaka, S. Kudo, Y. Sakurai
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 262 ページ: 568-572

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2013.09.008

    • NAID

      120006659770

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and lithium-ion conductivity for perovskite-type Li3/8Sr7/16Ta3/4Zr1/4O3 solid electrolyte by powder-bed sintering2014

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, K. Kimura, K. Kusakabe, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 261 ページ: 95-99

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2014.04.005

    • NAID

      120005948460

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Synthesis and characterization of Ba and Ta substituted garnet-type Li7La3Zr2O12 solid electrolyte for all-solid-state lithium battery2016

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, S. Yasuda, M. Tojo, R. Konishi, K. Tsuritani, Y. Yamashita, K. Okuno, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 学会等名
      18th International Meeting on Lithium Battery (IMLB 2016)
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法によるガーネット型Li7La3Zr2O12薄膜の作製および特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      岡田貴之,板東尭宏,我妻倖太,保田哲志,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法による正極活物質-固体電解質複合電極の作製および特性2015

    • 著者名/発表者名
      小西亮,釣谷慶次,奥野晃平,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法による負極活物質-固体電解質複合厚膜電極の作製2015

    • 著者名/発表者名
      東條勝,山下優,奥野晃平,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法によるガーネット構造酸化物固体電解質厚膜の作製及び特性2015

    • 著者名/発表者名
      稲田亮史,岡田貴之,板東尭宏,東城友都,櫻井庸司
    • 学会等名
      第56回電池討論会
    • 発表場所
      ウィンクあいち
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法による電極活物質-ナシコン型固体電解質複合厚膜の作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      東條勝,山下優,奥野晃平,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法によるガーネット型Li7La3Zr2O12薄膜の作製および特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      岡田貴之,板東尭宏,我妻倖太,保田哲志,東城友都,稲田亮史,櫻井 庸司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Properties of lithium-stuffed garnet-type oxide solid electrolyte thick film fabricated by aerosol deposition method2015

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, T. Okada, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Keystone Resort & Conference Center, Keystone, Colorado, USA.
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Properties of lithium-stuffed garnet-type oxide solid electrolyte thick film fabricated by aerosol deposition method2015

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, T. Okada, K. Tsuritani, K. Wagatsuma, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Solid State Ionics (SSI-20)
    • 発表場所
      Keystone, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法による活物質-固体電解質複合厚膜電極の作製および特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      政田千彰,東城勝,小西亮,山下優,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical properties of LiMn2O4-Li7La3Zr2O12 composite film electrode fabricated by aerosol deposition method2014

    • 著者名/発表者名
      R. Inada, Y. Nakanishi, C. Masada, M. Tojo, T. Tojo, Y. Sakurai
    • 学会等名
      226th Meeting of The Electrochemical Society
    • 発表場所
      Moon Palace Resort, Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト構造リチウムイオン伝導体Li3/8Sr7/16Ta3/4Zr1/4O3の合成および特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      木村圭祐,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] エアロゾルデポジション法による活物質-固体電解質複合厚膜電極の作製2014

    • 著者名/発表者名
      政田千彰,東城勝,小西亮,山下優,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ガーネット系酸化物固体電解質Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12の特性に及ぼすAl添加の影響2014

    • 著者名/発表者名
      日下部晃司,岡田貴之,東城友都,稲田亮史,櫻井庸司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学教員紹介(稲田亮史)

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/university/faculty/ee/141.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系クリーンエネルギー変換研究室

    • URL

      http://www.cec.ee.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系クリーンエネルギー変換研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cec.ee.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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