新たな固体電解質の開発に向けた超イオン導電体の形成要因の研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K17766
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 田原 周太 琉球大学, 理学部, 准教授 (80468959)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 超イオン導電メルト / 超イオン導電体 / 分子動力学シミュレーション / 分極可能イオンモデル

研究成果の概要

CuI-AgI混合系の液体状態から超イオン導電相にかけてのイオン伝導率や構造の測定を行い、分子動力学シミュレーションによる解釈を試みた。AgIとCuIの凝固時のイオン導電率の振る舞いは互いに異なり、アニオンの副格子の違いを反映していると考えられる。液体状態ではCuイオンはAgイオンを置換したような位置に存在しているが、AgとCuのサイズの差によって多少の違いがあることがわかった。その違いは、どちらのカチオンが多いかで異なる副格子を形成する原因になっていると考えられ、液体構造におけるカチオンの分布と、超イオン導電相におけるアニオンの副格子の形成について、関係性を明らかにできたと考えている。

自由記述の分野

不規則系物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究分野の細分化によって、超イオン導電体と液体の研究は別々のものとして研究されがちであるが、本研究では溶融相から超イオン導電相へまたがった実験測定や、溶融相と超イオン導電相を結びつける構造情報に着目して研究や議論を進めることができた点に学術的意義を感じている。本研究の成果が物質合成などの現場で即、役に立つ情報ではないかもしれないが、この研究を発展させていくことにより、物質合成の指針のヒントが得られると信じている。