| 研究概要 |
混合し合わない二つの相を接触させると界面が形成される。この界面を通して起こる電荷の移動は実用的にも極めて重要である。しかし、イオンの界面移動に関する研究は電池、センサーなどの根元に関係するにも拘わらず、理解されていないのが現状である。そこで、昨年度から本年度にかけてイオンの相間輸送現象の内、イオン相間移動のインピーダンスに焦点を当て、銀イオン伝導性固体―固体接合における界面イオン移動について調べた。本年度の成果は以下の通りである。
銀イオン伝導体AgIとPEO-AgCF_3SO_3を用いてAGI/PEO-AgCF_3SO_3界面を作製した。AgI,AgCF_3SO_3-PEO単味,AgI/AgCF_3SO_3-PEO界面のクロノアンペロメトリーにより、銀イオンがAgIからPEO-AgCF_3SO_3に移動した時がPEO-AgCF_3SO_3からAgIに移動した時よりも抵抗が大きいことが分かった。このことはAgI/PEO-AgCF_3SO_3界面に関して言えば、イオン伝導度が高い相から低い相へ銀イオンが移動する際に抵抗を生じることを示し、界面における抵抗が界面を形成する電解質の伝導度に依存する可能性が示唆された。
また、OCVの緩和過程を調べることにより、銀イオンがPEO-AgCF_3SO_3からAgIに移動する時のほうが傾きがより早くプラトーになることから緩和時間が短いことが分かった。このことは、クロノアンペロメトリーの結果と良い一致を示した。
銅イオン伝導体に関しても同様な研究を行い、電解質/電解質界面の銅イオンの移動現象をインピーダンス測定により調べた結果、銀イオン伝導体と同様、イオンの界面インピーダンスは作製した銅イオン伝導体のイオン伝導度に依存することを明らかにした。
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