| 研究課題/領域番号 |
26630331
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
手嶋 勝弥 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00402131)
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| 研究分担者 |
是津 信行 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (10432519)
我田 元 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (40633722)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | フラックス / 結晶育成 / 機能性複合材料 / 蓄電池 / 活物質 |
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| 研究実績の概要 |
新次元フラックスを実現するためには，溶媒と材料機能化の両側面からのアプローチが不可避である。本研究では，平成26年度は萌芽研究の基盤技術確立と位置づけ，ガラスフラックス中で酸化物結晶粒子を育成し，本研究の妥当性を証明した。特に，バックキャストにより設定したLIB用活物質／固体電解質をモデル材料(複合体)に据え，出口を見据えた研究を推進した。平成27年度は，上述の課題を深化させることに注力し，LIB性能向上を実現するための結晶育成や評価手法を詳細に調べた。さらに得られた成果をもとに，高性能光触媒複合体の作製なども試みた。最終的には，新次元フラックス中での結晶成長様式を理解し，それをデザインするための指針を提案することを目指した。このように本研究では，高機能(新機能)をもつ高次元複合材料をきわめて単純に合成する『産業化の視点に立ったマテリアル&プロセスイノベーション』の構築に挑んだ。
具体的には，Li3BO3単独あるいはLi3BO3-Li4SiO4混合物をフラックスとして用い，LIB正極活物質として知られる自形の発達したLiCoO2結晶粒子を育成することに成功した。LiCoO2結晶粒子とガラスフラックスはとても良好な界面を形成するとともに，優れたLIB性能を発現することがわかった。さらに，正極活物質のLiMn2O4結晶粒子や負極活物質のLi4Ti5O12結晶粒子，あるいは固体電解質のLi5La3Nb2O12結晶粒子やLi7La5Zr2O12結晶粒子のガラスフラックス育成にも成功した。これらの材料をガラスフラックス法で育成することでリチウム欠損を防ぐことができ，製造プロセスも簡略化できることが大きな特長である。
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