|
本研究では新規な4価イオン伝導体の開発、さらには『固体中を伝導できるイオンの最高価数』を明らかにすることを目的とし、4価イオン伝導に適した新規結晶構造の探索と、固体中を伝導できる4価イオンの種類およびそのイオン伝導性の評価を目指した。
平成21年度の成果により、価数変化のしやすいTi^<4+>イオン、および共有結合性の強いGe^<4+>イオンも固体中を伝導できることが明らかにしたことから、平成22年度は、新規な4価イオン伝導体として、価数変化も起こしやすくかつ、共有結合性も強いイオンであるSn^<4+>イオンを伝導イオン種とする固体電解質の開発を目指した。
結晶構造としてイオン伝導に適したナシコン型構造を選択し、かつ5価以上の高価数イオンであるNb^<5+>、P^<5+>、W^<6+>イオンを含有するSn(Nb<1-x>W_x)(PO_4)_3を合成した結果、Sn^<4+>イオンの価数変化に伴う電子伝導も見られず、純粋なイオン伝導を示すSn^<4+>イオン伝導体の開発に成功した。
平成21年度および22年度の成果により、それまでに固体中を伝導することが実証されていたZr^<4+>、Hf^<4+>イオンに加え、価数変化のしやすいTi^<4+>イオン、共有結合性の強いGe^<4+>イオン、さらには価数変化も起こしやすく共有結合性も強いSn^<4+>イオンも固体中を伝導できることが明らかとなり、伝導4価イオン種の候補が大幅に増大した。
|
