2020 年度研究成果報告書

酸化物固体電解質を用いる全固体ナトリウム電池の固体界面制御

研究課題

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研究課題/領域番号	18H01713
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関	大阪府立大学
研究代表者	林晃敏大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10364027)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	固体電解質 / 酸化物電解質 / 硫化物電解質 / 複合電解質 / 全固体ナトリウム電池
研究成果の概要	全固体ナトリウム電池の固体界面制御に向けて、高温焼成を必要としないNASICON－Na3SbS4複合電解質を作製した。NASICONを体積比で70%含む複合電解質は25oC で2.7×10-4 S cm-1の導電率を示し、この電解質を用いた全固体電池が室温で二次電池として作動した。Na3SbS4の異種元素置換において、Na2.88Sb0.88W0.12S4電解質が3.2×10-2 S cm-1の最大の導電率を示し、液相法によっても合成できることがわかった。Na3BO3と様々なナトリウム塩からなる酸化物ガラスが成形性に優れたナトリウムイオン伝導体であることがわかった。
自由記述の分野	無機材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	化学安定性に優れるNASICON粒子間に成形性に優れるNa3SbS4を介在させることによって、高温焼結なしで導電率と成形性を兼ね備えた電解質複合体が得られており、酸化物を主成分とする固体電解質を用いた全固体ナトリウム電池の室温作動を実証した。安全性、経済性、高エネルギー密度を兼ね備えた全固体ナトリウム電池の実現に寄与する研究成果であり、社会的波及効果は大きいと考えられる。