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2008 年度 研究成果報告書

全固体薄膜二次電池材料のレーザー・コンビナトリアル法による開発

研究課題

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研究課題/領域番号 17205017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関東北大学

研究代表者

河村 純一  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50142683)

研究分担者 神嶋 修  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90321984)
桑田 直明  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (00396459)
服部 武志  東京理科大学, 物理学科, 教授 (20029234)
小島 彬  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (00205379)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
キーワード薄膜リチウム二次電池 / パルス・レーザー蒸着法 / コンビナトリアル法マイクロ電源 / 固体電解質
研究概要

コンビナリトアル薄膜リチウム電池作成装置およびその評価システムを完成させた。これを用いて、15mm角の基板上に最大16個の全固体薄膜リチウム二次電池を製造し、その電池特性をマルチプローブCV測定装置で計測、電池構成部材の構造変化を顕微ラマン散乱によりin situに計測・評価する事ができるようになった。その結果、5V級高電圧正極薄膜の開発、酸化物負極薄膜の開発、ワイドギャップ固体電解質薄膜の開発などで成果が得られ、最終年度では金属リチウムを負極に用いた高性能薄膜リチウム二次電池の開発に成功した。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (21件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ArF excimer laser deposition of wide-band gap solid electrolytes for thin film batteries2009

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Kuwata, Naoya Iwagami, Junichi Kawamura
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 180

      ページ: 644-648

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thin Film Batteries with Li3PO4 Solid Electrolyte Fabricated by Pulsed Laser Deposition2009

    • 著者名/発表者名
      N.Kuwata, N. Iwagami, Y. Matsuda, Y. Tanji, and J. Kawamura
    • 雑誌名

      ECS Transactions 16

      ページ: 53-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and electrochemical studies on thin film LiNi0.8Co0.2O2 by PLD for micro battery2009

    • 著者名/発表者名
      R. Baskaran,N. Kuwata, O. Kamishima, J. Kawamura, S. Selvasekarapandian
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 180

      ページ: 636-643

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Cross-Section Observation of an All Solid-State Lithium-Ion "Nanobattery" by Transmission Electron Microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Brazier, L. Dupont, L. Dantras-Laffont, N. Kuwata, J. Kawamura, J.-M. Tarascon
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 20

      ページ: 2352-2359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure, thermal and transport properties of PVAc-LiClO4 solid polymer electrolytes2007

    • 著者名/発表者名
      R. Baskaran, S. Selvasekarapandian, N. Kuwata, J. Kawamura, T. Hattori
    • 雑誌名

      Journal of Physics and Chemistry of Solids 68

      ページ: 407-412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of lithium manganese oxide fine paricles by spray pyrolysis and their electrochemical properties2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Iriyama, Y. Tachibana, R. Sasaoka, N. Kuwata, T. Abe, M. Inaba, A. Tasaka, K. Kikuchi, J. Kawamura, Z. Ogumi
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources 174

      ページ: 1057-1062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and impedance analysis of LiBiP_2O_72006

    • 著者名/発表者名
      O. Kamishima, J. Kawamura,T. Hattori.
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Electrochemistry 10

      ページ: 434-438

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thin film lithium ion batteries prepared only by pulsed laser deposition2006

    • 著者名/発表者名
      N. Kuwata, R. Kumar, K. Toribami, T. Suzuki, T. Hattori, J. Kawamura
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 177

      ページ: 2827-2832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and structural analysis of Lithium nickel vandate2005

    • 著者名/発表者名
      M.S. Bhuvaneswari, S. Selvasekarapandian, O. Kamishima, J. Kawamura, T. Hattori
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics 91

      ページ: 94-98

    • 査読あり
  • [学会発表] Li3PO4を固体電解質とする薄膜リチウム電池の電気化学特性2008

    • 著者名/発表者名
      桑田直明, 松田康孝, 河村純一
    • 学会等名
      第34回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] コンビナトリアルPLD法による薄膜リチウムイオン二次電池の作成2008

    • 著者名/発表者名
      桑田直明, R. Baskaran, 河村純一, 服部武志
    • 学会等名
      第49回電池討論会
    • 発表場所
      堺市
    • 年月日
      2008-11-05
  • [学会発表] On the way to the in situ observation of an all solid state nanobattery cycling in a TEM2008

    • 著者名/発表者名
      L. Dupont, A. Brazier, L. Laffont, N. Kuwata, J. Kawamura, J.M. Tarascon
    • 学会等名
      214th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawai. USA
    • 年月日
      2008-10-12
  • [学会発表] Thin Film Batteries with Li3PO4 Solid Electrolyte Fabricated by Pulsed Laser Deposition2008

    • 著者名/発表者名
      N. Kuwata, N. Iwagami, Y. Matsuda, Y. Tanji, J. Kawamura
    • 学会等名
      214th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawai. USA
    • 年月日
      2008-10-12
  • [学会発表] Thin Film Micro-Batteries Prepared by Combinatorial PLD Method2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kawamura, N. Kuwata, O. Kamishima, Y. Matsuda, T. Hattori
    • 学会等名
      214th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawai. USA
    • 年月日
      2008-10-12
  • [学会発表] Thin film batteries prepared by combinatorial PLD method2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kawamura, N. Kuwata, O. Kamishima, Y. Matsuda, T. Hattori
    • 学会等名
      11th Asian conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Coimbatore, India(招待)
    • 年月日
      2008-06-09
  • [学会発表] Lithium-ion micro battery based on thin film LiNi0.8Coo.2O2 by PLD : A micro-raman study2008

    • 著者名/発表者名
      R. Baskaran, N. Kuwata, O. Kamishima, Y. Matsuda. J. Kawamura
    • 学会等名
      11th Asian conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Coimbatore. India
    • 年月日
      2008-06-09
  • [学会発表] Thin film wide band gap solid electrolytes and All-Solid-State lithium batteries2008

    • 著者名/発表者名
      N. Kuwata, N. Iwagami, J. Kawamura
    • 学会等名
      11th Asian conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Coimbatore. India
    • 年月日
      2008-06-09
  • [学会発表] ArF Excimer Laser Deposition of Wide Band Gap Solid Electrolytes for Thin Film Batteries2007

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Kuwata, Naoya Iwagami, Junichi Kawamura
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Physics of Solid State Ionics
    • 発表場所
      長津田
    • 年月日
      2007-12-17
  • [学会発表] Structural and Electrochemical Studies on Thin Film LiNi_<0.8>Co_<0.2>O_2 by PLD for Microbattery2007

    • 著者名/発表者名
      R. Baskaran, N. Kuwata, O. Kamishima, J. Kawamura
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Physics of Solid State Ionics
    • 発表場所
      長津田
    • 年月日
      2007-12-17
  • [学会発表] Structural and Electrochemical Properties of Thin Film LiNi_<0.8>Co_<0.2>O_2 by PLD for Micro Battery2007

    • 著者名/発表者名
      R. Baskaran, N. Kuwata, O. Kamishima, S. Selvasekarapandian, J. Kawamura
    • 学会等名
      第33回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-12-06
  • [学会発表] ArFエキシマレーザーを用いたワイドギャップ固体電解質の薄膜化2007

    • 著者名/発表者名
      岩上直矢, 桑田直明, 河村純一
    • 学会等名
      第33回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-12-06
  • [学会発表] コンビナトリアルPLD法による複合正極と薄膜電池の作製2007

    • 著者名/発表者名
      桑田直明, 神嶋修, 松田康孝, 河村純一
    • 学会等名
      第33回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-12-06
  • [学会発表] ArFキシマレーザーPLD法により作製したリチウムイオン伝導性薄膜の物性2007

    • 著者名/発表者名
      岩上直矢, 桑田直明, 河村純一
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] PLD法により作製されたSn-In薄膜のリチウム電池負極特性2007

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕子, 桑田直明, 河村純一
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Characterization of Thin Film Batteries SnO/LVSO/LiMn2O4 Fabricated by Pulsed Laser Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Kuwata, Takaya Suzuki, Junichi Kawamura
    • 学会等名
      16th International Conference on Solid State Ionics(SSI-16)
    • 発表場所
      上海. 中国
    • 年月日
      2007-07-02
  • [学会発表] Li_3VO_4-Li_3PO_4系薄膜の電気的性質と光学的性質2006

    • 著者名/発表者名
      岩上直矢, 桑田直明, 神嶋修, 河村純一
    • 学会等名
      第32回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2006-11-27
  • [学会発表] Thin film Batteries using LiMn_2O_4 fabricated by sequential pulsed laser deposition2006

    • 著者名/発表者名
      J. Kawamura, N. Kuwata, T. Suzuki
    • 学会等名
      2006 Joint International Meeting, 210th Meeting of The Electrochemical Society
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2006-10-29
  • [学会発表] Cathode Materials for All Solid State Thin Film Batteries Prepared by Pulsed Laser Deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Junichi Kawamura
    • 学会等名
      10th Asian Conference on Solid State Ionics(ACSSI-10)
    • 発表場所
      Kandy, Sri Lanka
    • 年月日
      2006-06-13
  • [学会発表] PLD法によるLiMn204薄膜の作成と薄膜電池特性2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴也, 桑田直明, Ranveer. Kumar, 河村純一
    • 学会等名
      第31回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2005-11-27
  • [学会発表] Thin film Lithium ion Batteries Prepared only by Pulsed Laser Deposition2005

    • 著者名/発表者名
      J. Kawamura, N. Kuwata, K. Toribami, R. Kumar, T. Hattori
    • 学会等名
      15th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Baden-Baden, Germany
    • 年月日
      2005-07-17
  • [図書] Fast Ionic Conductors2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kudo, J.Kawamura
    • 総ページ数
      174-211
    • 出版者
      Materials for energy conversion devices
  • [図書] Thin film batteries2005

    • 著者名/発表者名
      J.Kawamura
    • 総ページ数
      64-72
    • 出版者
      Solid State Ionics for Batteries(T.Minami)(Springer-Verlag)

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公開日: 2010-06-10   更新日: 2014-03-17  

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