前駆体からのLi電池単結晶固体電解質薄膜の設計とナノ構造解析

锂电池单晶固体电解质薄膜前驱体的设计与纳米结构分析

• 批准号: 21K04635
• 负责人: 幾原 裕美
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Japan Fine Ceramics Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04635/
• 关键词: リチウムイオン電池; 固体電解質; 薄膜; 化学溶液法; 欠陥; 充放電; 電子顕微鏡; 正極; ナノ構造解析; 結晶構造解析

全固体型リチウムイオン電池は，有機電解液を用いない不燃性の固体電解質を用いるため，安全性が高く，高電位正極材料との複合化が可能となるため高容量化が期待されている次世代電池である．全固体リチウムイオン電池の開発においては，固体電解質のイオン伝導度の向上，固体電解質内部の粒界抵抗の低減，また，固体電解質と電極界面における抵抗の低減などの構造設計が課題である．酸化物固体電解質において、イオン伝導性は，結晶構造や，結晶方位，粒界，界面，格子欠陥など原子レベルの構造に大きく影響される．本研究では、前駆体を利用した化学溶液法により酸化物固体電解質薄膜や電極膜を作製し、薄膜内部の粒界や格子欠陥などの内部構造を原子レベルで明らかにし構造変位，欠陥構造の形成メカニズムを解明することで，高イオン伝導や低抵抗界面実現のために最適な内部構造，基板-固体電解質界面設計指針を確立する．

All-solid-type リチウムイオン battery, organic electrolyte is used, non-flammable solid electrolyte is used, safety It is possible to combine high-potential cathode materials with high capacity, and the next-generation battery is expected to have high capacity. All-solid-state battery, the conductivity of the solid electrolyte is upward, the inside of the solid electrolyte The problem of reducing the grain boundary resistance and reducing the resistance of the solid electrolyte and electrode interface is the structural design of the project. Acidic solid electrolyte conductivity, crystal structure, crystal orientation, grain boundary, interface, lattice structure, atomic structure, large influence, etc. In this study, a chemical solution method was used to fabricate a solid electrolyte film and an electrode film in front of the body. Structural position, lack of structural position, low resistance, high resistance The optimal internal structure of the interface has been realized, and the design guidelines for the substrate-solid electrolyte interface have been established.

项目成果

Cathodic thin films on solid electrolyte (Li,La)NbO3 prepared by chemical solution deposition

化学溶液沉积法制备固体电解质(Li,La)NbO3阴极薄膜

• 发表时间: 2021
• 作者: Yumi H Ikuhara;Shunsuke Kobayashi;Xiaobing Hu;Craig A. J. Fisher;Akihide Kuwabara;Hiroki Moriwake;and Yuichi Ikuhara
• 通讯作者: and Yuichi Ikuhara