2004 Fiscal Year Annual Research Report
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14205097
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
金村 聖志 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (30169552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱上 寿一 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (30285100)
武井 孝 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (00197253)
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| Keywords | リチウム二次電池 / 印刷技術 / マイクロ電池 / Li_4Ti_5O_<12> / LiCoO_2 / LiMn_2O_4 / 櫛型電極 / MEMS |
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| Research Abstract |
インクジェットプリンター技術を用いたセラミックスの作製に関する研究を行い、実際にこの手法を用いてマイクロリチウム二次電池の作製を行ってきた。本年度は研究計画の最終年度となり、以下に記述すように大きく進展することができた。リチウム二次電池の正極活物質および負極活物質を50〜100μmの大きさで作製するためのゾル組成の決定および基板処理法の最終的な調整を終了した。これらの最適条件により得られたマイクロドット(具体的にはLi_4Ti_5O_<12>、LiMn_2O_4、LiCoO_2のドット)についてサイクリックボルタンメトリー、定電流充放電測定を行い、実用レベルで使用できるマイクロドット活物質の作製を行った。さらに、この技術とMEMS技術で作製された櫛型電極を組み合わせることにより、ライン状電極の作製についても検討し、実用レベルの電極を作製することに成功した。特に、本プロセスで重要となるのが100〜50μm幅のライン状のゲルを焼成によりセラミックスのラインとする時の熱処理条件であった。種々の条件を実験し、正極および負極ともに十分に機能するライン状電極の作製ができるようになった。そこで、これらの開発されたライン状電極を用いて、そして高分子固体電解質を使用し電池を組み上げ、充放電試験を行った結果、予想以上のすばらしい性能を得ることが出来た。櫛型電極の使用は初期の提案とは異なるが、3年間の研究経過の中で、最も単純にかつ高い信頼性を持って電池を作製する方法として、この方法を使用することを現在は考えている。本電池は1000C(0.36秒で理論容量を充放電する電流)という超高速の充放電にも対応できる電池となっており、電池の新しい側面を提案することができるサンプルとなることが判明した。この成果は、本研究を開始する時には予想することが出来なかった興味深い結果である。
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