2022 年度研究成果報告書

粒子間接合の伝導性獲得過程に着目したリチウムイオン伝導性セラミックの高性能化

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05020
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
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	国立研究開発法人物質・材料研究機構
研究代表者	三好正悟国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主任研究員 (30398094)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	リチウムイオン伝導 / 固体電解質 / 粒界抵抗 / NASICON型酸化物 / ペロブスカイト型酸化物 / ガーネット型酸化物
研究成果の概要	全固体電池の電解質材料として期待されるリチウムイオン伝導性酸化物においては、結晶粒子内の伝導性は良好であるが、粒子間を横断する際の抵抗が大きい。この粒界抵抗の本質に迫るためにリチウムイオン伝導性酸化物セラミックスの焼成に伴う粒界抵抗の変化を追跡するとともに、より低温で焼結を達成して良好な伝導性を得るための焼結助剤を提案可能にする焼結促進現象のメカニズムを明らかにした。
自由記述の分野	固体化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	リチウムイオン伝導性酸化物セラミックスにおける粒子間の伝導性が熱処理により変化する様子を観測した結果から、清浄な粒子界面は伝導において不利である可能性が示唆された。また、共存する化合物の融解に起因する焼結促進現象のメカニズムを解明するとともに、これに基づいて焼結助剤を提案出来ることを示した。