| 研究課題/領域番号 |
61850142
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
南 努 阪府大, 工学部, 助教授 (80081313)
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| 研究分担者 |
辰巳砂 昌弘 大阪府立大学, 工学部, 助手 (50137238)
峠 登 大阪府立大学, 工学部, 講師 (00081315)
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| キーワード | イオン伝導ガラス / 全固体電池 / 二次電池 / 銀電池 / リチウム電池 / 電気伝導度 / 非晶質カソード材料 |
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| 研究概要 |
全固体電池は、小型軽量、長寿命、漏液の心配がないなど、多くの特徴をもつ新しいタイプの電池として注目を集めている。しかし現在のところ、信頼性の高いものが得られているとは言い難い。本研究は優れた特性をもつ全固体電池を作製し、その評価を行うことを目的として、(1)固体電池用の新しいカソード材料の合成と特性評価、(2)高いイオン伝導度をもつ常温型固体電解質の開発とその薄膜化を行ったものである。主な成果は次の通りである。
1.電池用カソード材料として優れた特性が期待されるアモルファスW【S_3】を【(NH-4)-2】【WS_4】の熱分解により合成できることを見出した。銀電池用カソードとしての特性を調べた結果、この電池は充放電が可能であること、またW【S_3】のSを0で置換すると電池特性が悪くなることを見出した。
2.新しいタイプのカソード材料として種々の第2成分を含む【V_2】【O_5】系ガラスを融液超急冷法により作製した。得られたガラスをカソードとした溶液型リチウム電池を試作し、その特性を検討した結果、3V以上の高い放電電圧を示すこと、放電だけでなく充電も可能な2次電池となることがわかった。また、【WO_3】、N、O、【CO_3】【O_4】などの適当な第2成分を添加することにより、【V_4】【O_5】のみのガラスに比べて電池の特性が向上することを見出した。
3.【L^?】イオン伝導性ガラスである【L_4】Si【O_4】【L_3】B【O_?】系について、RFスパッタ法により非晶質薄膜の作製を行った。ターゲット組成、スパッタガス組成、ガス圧などを検討し、イオン伝導性の高い薄膜の得られる条件を確立した。
4.高いAgイオン伝導性を示すAgI-【Ag_2】O-Mo【O_3】系およびAgl【Ag_(2?)】O【B_(2?)】O系についてフラッシュ蒸着法により非晶質薄膜を作製した。得られた薄膜の伝導度は室温で【O^2】〜【O^(-3)】【Sc^(10-)】という非常に高いものであった。この薄膜を電解質とし、【Nos_2】をカソードとした全固体電池を試作したところ、充放電可能な二次電池となることがわかった。
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