2004 Fiscal Year Annual Research Report
メカノケミカル法による高イオン伝導性無機硫化物-ポリマーハイブリッドの創製
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16760549
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
林 晃敏 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10364027)
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| Keywords | メカノケミカル法 / ハイブリッド / 固体電解質 / 全固体電池 / イオン伝導体 / 硫化物 / ガラス / リチウム電池 |
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| Research Abstract |
リチウムイオン伝導性に優れるLi_2S-P_2S_5系硫化物ガラスとポリエーテルをメカノケミカル法により反応させることで、新規な無機硫化物-ポリマーハイブリッド電解質の合成に成功した。70Li_2S・30P_2S_5(mol%)ガラスと分子量400のポリエチレングリコール(PEG_<400>)の出発混合物に対して、遊星型ボールミル装置を用いて、台盤回転数370rpmで5時間のミリング処理を行うことで、粉末試料を得た。得られた試料のFT-IR測定を行ったところ、出発原料には観測されないP-O-C結合に帰属できるバンドが確認されたことから、ガラスとPEG_<400>がハイブリッド化していることが推測された。
また、熱分析の結果から、0.5mol%のPEG_<400>をガラスへ添加して得られたハイブリッド材料のガラス転移温度(T_g)は、ガラスに比べて約30℃低下することがわかった。交流インピーダンス法を用いてハイブリッド材料の導電率を求めたところ、キャリアであるリチウムイオン濃度が低下しているにも関わらず、室温において導電率はガラスとほぼ同等の6.8×10^<-5>Scm^<-1>の値を示すことがわかった。この結果は、ハイブリッド化によるT_gの減少に伴う導電率の向上を示唆している。さらにPEG_<400>の添加量が増加すると、導電率は大きく減少することがわかった。これは絶縁性のPEG_<400>の添加により、キャリア濃度が大幅に減少したためと考えられる。
本年度の研究により、ハイブリッドを合成するためのミリングパラメータを決定したので、今後、ポリマーの種類や分子量、ガラスへの添加量を最適化することによって、母ガラスよりも高い導電率を示すハイブリッド電解質の合成をめざす。
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