| 研究課題/領域番号 |
16K06787
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 (2017-2020)
地方独立行政法人大阪市立工業研究所 (2016) |
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研究代表者 |
高橋 雅也 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究フェロー (90416363)
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| 研究分担者 |
山本 真理 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (20416332)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 酸化物固体電解質 / 緻密化 / 焼結 |
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| 研究成果の概要 |
イオン伝導性の高いLi7La3Zr2O12(LLZO)を、低融点、低ガラス転移点の柔軟な固体電解質（60Li4SiO4・40Li3BO3超急冷ガラス）で被覆し、SPS焼結した。断面観察、伝導度測定の結果、800℃で緻密化、290℃で界面抵抗低減が確認できた。LBSの導入で通常の1200℃からの低温化は実現できたが、柔軟性・低温化の更なる改善が必要なことが分かった。
一方、LLZOを層状化合物で被覆すると、LLZO成型体の緻密さが向上した。LLZOが滑り緻密化に有効に働いたと考えられる。層状化合物にイオン伝導性を付与することで、緻密成型体の形成に適した固体電解質にできる可能性を見出すことができた。
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| 自由記述の分野 |
無機材料工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
硫化物系固体電解質は、柔らかくプレス成型だけで緻密化するため、固体―固体界面の構築が容易で、全固体電池の実現が近い。ところが、酸化物系固体電解質は硬くてもろく、固体―固体界面は点接触となり、イオン伝導パスの構築できず、酸化物系全固体電池の実用化の見通しは遠い。柔軟な酸化物固体電解質の開発が急務だが、これまでよい材料は提案されていない。本研究により、オルトオキソ酸リチウムを複合化する場合、ガラスの融点近傍での焼結で界面構築が可能であることを示した。また、層状化合物の滑り特性が緻密化に有効に働いたことから、新たな固体電解質の開発指針を見出すことができたので、学術的にも社会的にも意義深い。
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