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2010 年度 実績報告書

超軽量全固体リチウム電池実現のためのイオン機能材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21360314
研究機関東北大学

研究代表者

前川 英己  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60238847)

研究分担者 高田 和典  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (40354401)
キーワードリチウム / 二次電池 / 軽量 / 全固体 / 電解質 / イオン伝導 / 電気化学 / NMR
研究概要

平成22年度は、引き続き室温以下でのリチウム超イオン伝導相の安定化と、その電気化学的評価を行った。現在までに、ハロゲン化物の水素化物への固溶、ならびに超イオン伝導相の室温以下までの安定化が可能であることが示されている。新たに、LiNH_2へのヨウ化リチウムの固溶によって、新規リチウムイオン伝導性結晶相が生成することがわかった(MatsuoらChem.Mater.22,2702(2010))。またLiAlH_4およびLi_3AlH_6において、ハロゲン化リチウムとの固溶により、リチウムイオン伝導度が向上することが明らかになった(OguchiらJ.Appl.Phys.,107,096104(2010))。一方、LiBH_4へのハロゲン化リチウムの固溶に伴う格子定数、並びにイオン伝導の精密測定により、固溶による活性化エネルギー低下とそのメカニズムについて新たな知見を得ることが出来た(MiyazakiらSolid State Ionics online(2010))。LiBH_4とLiCoO_2,Li金属との間で全固体電池を作成している。特に薄膜を用いた全固体電池で、正極界面への第2層の導入が充放電の向上に効果的であることが示唆される結果が得られた。また、LiBH_4を電解質として用いた全固体電池において、その充放電特性を評価したところ開回路電位はLi負極で4V、In負極で3.3V程度の理論起電圧と一致し、充放電容量は界面の設計によって理論容量近くまで到達可能であることが予想された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and lithium fast-ion conductivity of a new complex hydride Li_3(NH_2)_2I with double-layered structure2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, ら
    • 雑誌名

      Chem.Mater.

      巻: 22 ページ: 2702-2704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithium-ion conduction in complex hydrides LiAIH_4 and Li_3AIH_62010

    • 著者名/発表者名
      H.Oguchi, ら
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 107 ページ: 096104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room temperature lithium fast-ion conduction and phase relationship of LiI stabilized LiBH_42010

    • 著者名/発表者名
      R.Miyazaki, ら
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 107(online)

    • 査読あり
  • [学会発表] Solid-state NMR analysis of defects in energy conversion materials2010

    • 著者名/発表者名
      H.Maekawa, ら
    • 学会等名
      Paciftchem 2010
    • 発表場所
      Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2010-12-18

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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