| 研究概要 |
ホウ酸メラミンに還元剤として金属Mgを添加し、不活性ガス中で加熱分解することにより、半導性を有するBCN化合物(以下、MDB-BCN)が合成される。今年度は、MDB-BCN結晶のリチウムイオン2次電池の負極材料への応用を検討するため、一軸加圧成形した試料の電気的特性について検討した。
すでに確立されている方法により合成したBCN化合物粉体を一軸加圧成形した試料について、4端子法により抵抗率の温度依存性を測定した。
一軸加圧成形した試料は,MDB-BCN結晶の場合と同様、抵抗率の対数が温度の逆数に比例しており半導体的性質を示すことが分かった。しかし、MDB-BCN針状結晶の長軸方向の抵抗率が室温付近で1.4kΩm程度を示すのに対し、加圧成形試料は30Ωm程度と低い値を示した。MDBは、メラミンとホウ酸の水素結合により形成されたシートが、針状結晶の成長方向(MDBのa軸方向に対応)に積層することにより形成されている。MDB-BCNがMDBからトポタクティックに生成すること、長軸方向の抵抗率が非常に大きいことから、MDBにおけるシートの積層構造が、熱分解によって生じたMDB-BCNでも保存されていることが強く示唆された。また、シート構造もB、CおよびNの結合により同様に保存されているため、シートに平行な方向(b、c軸方向)の電気伝導度が大きいものと考えられる。加圧成形体では、MDB-BCN結晶がランダムに接触することにより、低い抵抗率を示したものと考えられ,リチウムイオン2次電池の負極材料として応用が可能であることが示唆された。
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