2003 Fiscal Year Annual Research Report

岩塩型リチウムイオン伝導体の構築とその動的構造

Research Project

Project/Area Number	15550121
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	山田康治広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10166704)
Keywords	リチウムイオン伝導体 / 固体NMR / 岩塩型イオン伝導体 / X繰回折 / ナトリウムイオン伝導体
Research Abstract	岩塩型リチウムイオン伝導体開発の方針を決定する予備的な実験として、合成が容易なNaClやNaBrを取り上げ、InX_3(X=Cl, Br)との化合物や固溶体形成の可能性とイオン伝導性について検討した。得られた試料に対して、複素インピーダンス法による導電率測定、熱測定、X線を用いた構造解析やNMR測定を行った。Na_3InCl_6は調和融点をもたないがブリッジマン法で単結晶が得られ、X線構造解析と^<23>Na、^<115>In NMRを測定することができた。Na_3InCl_6は空間群P-31cの三方晶系であり、孤立しC_<3v>の対称性をもったInCl_6^<3->と結晶学的に異なった2つのNa1とNa2の存在が明らかとなった。さらに400K付近でこの2つのNaに帰属される^<23>Na NMR信号が融合し、これらの異なったサイト間をNaがジャンプしながら拡散していることが示唆された。さらに450Kでの粉末X繰回折データのリードベルド解析はNaが新たなサイトもわずかながら占有し、イオン伝導するモデルを示唆した。このようにNMRやX繰回折データはNa^+の拡散とその伝導パスを示唆するものの、一定組成のNa_3InCl_6では急激な伝導度の上昇や相転移もなく、またその伝導度は500Kで10^<-5>Scm^<-1>にとどまっている。一方、Na^+のサイトの一部In^<3+>で置換する目的で合成したNa_<3-3x>In_xInCl_6は400K付近で相転移を示し、400Kで10^<-4>Scm^<-1>以上の比較的高い導電率を示した。今後、これらの両者の関係についてさらに詳細に検討することで、イオン伝導体構築の基本方針を確立し、これに基づきリチウムイオン伝導体を探索する。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Kumara et al.: "Temperature dependence of ^<19>F NMR and ion transport parameters of fluoride ion conductors SnF_2-PbF_2 and 2SnF_2-NH_4F prepared by mechanical milling"phys.stat.sol.(b). 239. 436-438 (2003)
[Publications] M.M.Ahmad et al.: "Fluoride ion dynamics and relaxation in KSn_2F_5 studies by ^<19>F NMR and impedance spectroscopy"J.Phys.Condens.Matter. 15. 5341-5352 (2003)
[Publications] K.Yamada et al.: "Structural phase transition of the two dimensional fluoride ion conductor KSn_2F_5 Studied by X-ray diffraction"Solid State Ionics. (in press). (2003)
[Publications] S.S.Sekhon et al.: "On the ion diffusive motion in some fluoride doped polymer electrolytes"Chem.Phys.Lett.. 379. 466-470 (2003)
[Publications] M.Moro'oka: "Crystal Structure of High Temperature Phase and Ionic Conductivity Mechanism of CuHgSX (X=Cl, Br)"Bull.Chem.Soc.Jap.. 76. 2111-2115 (2003)
[Publications] M.M.Ahmad: "Ionic conduction and relaxation in KSn_2F_5 fluoride ion conductor"Physica B. 339. 94-100 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

岩塩型リチウムイオン伝導体の構築とその動的構造

Principal Investigator

山田 康治 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10166704)

Research Products

[Publications] M.Kumara et al.: "Temperature dependence of ^<19>F NMR and ion transport parameters of fluoride ion conductors SnF_2-PbF_2 and 2SnF_2-NH_4F prepared by mechanical milling"phys.stat.sol.(b). 239. 436-438 (2003)

[Publications] M.M.Ahmad et al.: "Fluoride ion dynamics and relaxation in KSn_2F_5 studies by ^<19>F NMR and impedance spectroscopy"J.Phys.Condens.Matter. 15. 5341-5352 (2003)

[Publications] K.Yamada et al.: "Structural phase transition of the two dimensional fluoride ion conductor KSn_2F_5 Studied by X-ray diffraction"Solid State Ionics. (in press). (2003)

[Publications] S.S.Sekhon et al.: "On the ion diffusive motion in some fluoride doped polymer electrolytes"Chem.Phys.Lett.. 379. 466-470 (2003)

[Publications] M.Moro'oka: "Crystal Structure of High Temperature Phase and Ionic Conductivity Mechanism of CuHgSX (X=Cl, Br)"Bull.Chem.Soc.Jap.. 76. 2111-2115 (2003)

[Publications] M.M.Ahmad: "Ionic conduction and relaxation in KSn_2F_5 fluoride ion conductor"Physica B. 339. 94-100 (2003)

山田康治広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10166704)