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2021 年度 研究成果報告書

酸化物の微細組織構造制御による高容量蓄電池正極材料の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15307
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関東北大学

研究代表者

河口 智也  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00768103)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードリチウムイオン電池 / 酸化物正極材料
研究成果の概要

高容量の蓄電池酸化物電極材料の開発を行うために,酸化物電極材料内部に自発的に形成される微細組織構造に着目し,それらの電気化学特性への影響の評価や,制御法の確立,微細組織構造により誘起される弾性歪の解析手法の開発を実施した.その結果,微細組織は酸化物材料焼成時の熱履歴に依存するだけでなく,多元素を混合することで制御できる配置のエントロピーにより柔軟に制御できる可能性が示唆された.また材料内部に誘起される歪の解析手法として,電気化学試験下におけるブラッグコヒーレント回折イメージングを実施し,その実現可能性を検証した.

自由記述の分野

電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

蓄電池の電極材料開発では,重量やコスト,環境負荷の観点から限られた元素種で材料の開発が行われており,電極特性の向上は頭打ちになりつつある.しかし,本研究が提案する酸化物の組織制御という新たな自由度により材料開発の柔軟性が高まり,軽さと容量を両立した材料の開発や,環境負荷の低く安価な元素で構成された高容量の材料の開発など,これまでになかった新たな電極材料の開発が期待できるとい点で,高い学術的意義を有する研究である.これらの電極材料の高性能化は,電気自動車などの高性能化に直結するため,社会的にも非常に重要である.

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公開日: 2023-01-30  

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