超リチウムイオン伝導性低融点酸化物材料の開発と全固体電池への展開

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14318
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山本 貴之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50810884)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 固体電解質 / イオン伝導 / 全固体電池

研究成果の概要

本研究では、全固体リチウム二次電池の中心材料である固体電解質に関する研究を行った。アンチペロブスカイト型の結晶構造を有するLi2OHBrとその周辺物質の新規合成法を確立し、イオン伝導率を中心とする基礎物性を評価した。また、Li2OHBrを用いて全固体リチウム二次電池を構築し、長期サイクルにおいても劣化しない全固体電池の作製に成功した。この結果は、長寿命な全固体電池の実現に向けての設計指針を提示するものである。

自由記述の分野

材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

2050年にカーボンニュートラル社会を実現するためには、電気自動車の本格普及が大きな柱となる。現行のリチウムイオン電池では走行距離、充電時間ともにガソリン車に劣っており、高エネルギー密度、高出入力特性、高安全、長寿命な次世代電池の実現が望まれる。次世代電池として全固体リチウム二次電池が期待されており、全固体電池の実現に向けては中心材料である固体電解質の開発が不可欠である。本研究では固体電解質Li2OHBrとその周辺物質を調べ、新規固体電解質材料の設計指針を示した。また、Li2OHBrを用いて全固体電池を構築し、長寿命な全固体電池の実現可能性を示した。