超イオン伝導体における単結晶を用いたイオン相関の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K04636
• 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: 名古屋大学 (2023); 東京大学 (2021-2022)
• 研究代表者: 矢島 健 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10597800)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 超イオン伝導体 / 単結晶

研究成果の概要

本研究では超イオン伝導体のイオン相関とイオン伝導の関係を詳細に解明すべく、Li10GeP2S12 (LGPS)元素置換体の単結晶育成およびLi1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP)単結晶のイオン伝導特性評価を行った。その結果、LATPはLGPSとはイオン相関の効果が真逆に働くことが明らかとなり、結晶構造内のLi原子の密度によってイオン相関のイオン伝導に対する効果が異なることが示唆された。

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

本研究により、近年着目されているイオン同士の相関がイオン伝導に与える影響が物質によって異なり、結晶構造中のLiイオン濃度が重要である可能性が示された。超イオン伝導体は全固体電池の固体電解質として用いられ、そのイオン伝導率向上が必要不可欠である。本研究の成果は、そのイオン伝導率向上に向けた新たな物質設計指針の確立につながるものである。