積層薄膜を用いた接合界面における分解反応の解明と保護層導入効果の検証

利用层压薄膜阐明接合界面的分解反应并验证引入保护层的效果

基本信息

  • 批准号:
    22K14470
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

非常に高い安全性と優れた充放電特性を兼ね備えた次世代の二次電池として、電極と電解質が大気下にて安定な酸化物で構成される全固体リチウムイオン二次電池の実現が切望されている。実現への課題は電極と固体電解質との界面にあり、早急に接合界面について実験的に評価する手法の構築が必須である。申請者は薄膜作製の経験と固相反応における知見とを組み合わせることにより、高品質単結晶エピタキシャル薄膜を用いて正極-負極接合界面の積層構造を作製して評価することにより、「1. 接合界面での現象の理解」と、「2. 界面保護層導入による効果の検証」に取り組んでいる。初年度は、正極活物質と負極活物質を積層させた際に生じる界面反応について評価した。正極活物質である LiCoO2と負極活物質であるNb2O5のエピタキシャル薄膜を積層させた薄膜試料を評価した結果、界面にLiNbO3が生成していることを示唆する結果を得た。各層の厚みを変えた積層膜を作製し、評価した結果により、LiCoO2の層からリチウムイオンが移動し、LiNbO3が生成していることを示唆する結果を得た。これら結果より、界面での分解反応はリチウムイオンの拡散に起因して生じていることが判明した。現在は、この分解反応を抑制しうる適切な界面保護層材料の探索を行なっている。界面保護層として適切かどうかを判別するために、LiCoO2エピタキシャル薄膜上に目的薄膜を堆積させ、目的層およびLiCoO2の層が分解していないかどうかについて、評価することから始める予定である。
に い very high security と optimal れ た charge-discharge characteristics を and ね prepared え た nextgen の secondary battery と し て と electrolyte and electrode が great 気 に て settle な acidification content で constitute さ れ る all solid リ チ ウ ム イ オ ン secondary battery の be が now eager さ れ て い る. Be now へ の subject は electrode と solid electrolyte と の interface に あ り, early urgent に joint interface に つ い て be に 験 reviews 価 す る gimmick の must build が で あ る. Applicants は film as system の 経 験 と solid instead 応 に お け る knowledge と を group み close わ せ る こ と に よ り crystallization, high quality 単 エ ピ タ キ シ ャ を ル film with い て the positive - negative joint interface の laminated structure を cropping し て review 価 す る こ と に よ り, "1. Joint interface で の phenomenon の understanding" と, "2. The interface protection layer imports the による effect result of the 検 certificate "に takes the による group んで る る る. Annual は, at the beginning of the positive living substance と negative live material を horizon さ せ た interstate に raw じ る interface against 応 に つ い て review 価 し た. The positive living substance で あ る LiCoO2 と negative live material で あ る Nb2O5 の エ ピ タ キ シ ャ を ル film laminated さ せ た film sample を review 価 し た results, interface に LiNbO3 が generated し て い る こ と を in stopping す た を る results. Thick layers の み を - え た し the laminated membrane を cropping, review 価 し た results に よ り, LiCoO2 の layer か ら リ チ ウ ム イ オ ン が mobile し, LiNbO3 が generated し て い る こ と を in stopping す た を る results. こ れ ら results よ り, interface で の decomposition against 応 は リ チ ウ ム イ オ ン の company, scattered に cause し て raw じ て い る こ と が.at し た. Now, な, <s:1> decomposition, anti-応 を inhibition, うる, appropriate な interface protection layer materials <e:1> are being explored for を, なって, る, る. Interface layer と し て appropriate か ど う か を discriminant す る た め に, LiCoO2 エ ピ タ キ シ ャ ル membrane film を に purpose accumulation さ せ, purpose layer お よ び LiCoO2 が の layer decomposition し て い な い か ど う か に つ い て, review 価 す る こ と か ら beginning め る designated で あ る.

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ウルツァイト型 Li(Ga, Sc)O2 薄膜の強誘電性
纤锌矿型Li(Ga,Sc)O2薄膜的铁电性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomiyama Naohiro;Yasuhara Sou;Tsurumi Takaaki;Hoshina Takuya;安原 颯,中川絢人,白石貴久,安井伸太郎,舟窪 浩,伊藤 満,保科拓也,鶴見敬章
  • 通讯作者:
    安原 颯,中川絢人,白石貴久,安井伸太郎,舟窪 浩,伊藤 満,保科拓也,鶴見敬章
Ferroelectricity in Sc doped LiGaO2 epitaxial thin films
Sc 掺杂 LiGaO2 外延薄膜中的铁电性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Yasuhara;A. Nakagawa;T. Shiraishi;S. Yasui; H. Funakubo;M. Itoh;T. Hoshina;T. Tsurumi
  • 通讯作者:
    T. Tsurumi
Annealing Effectss in BaTiO3/Ca(Mn,Nb)O3/SrTiO3 Epitaxial Thin Films
BaTiO3/Ca(Mn,Nb)O3/SrTiO3 外延薄膜的退火效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Yasuhara;T. Hoshina;T. Tsurumi
  • 通讯作者:
    T. Tsurumi
高温熱処理後のBaTiO3/Ca(Mn, Nb)O3エピタキシャル薄膜の強誘電性評価
高温热处理后BaTiO3/Ca(Mn,Nb)O3外延薄膜的铁电性评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    安原 颯;保科 拓也;鶴見 敬章
  • 通讯作者:
    鶴見 敬章
Sc 置換した LiGaO2 の強誘電性評価
Sc取代LiGaO2的铁电性评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Yasuhara;A. Nakagawa;T. Shiraishi;S. Yasui; H. Funakubo;M. Itoh;T. Hoshina;T. Tsurumi;安原 颯・中川 絢人・白石 貴久・安井 伸太郎・舟窪 浩・伊 藤 満・保科 拓也・鶴見 敬章
  • 通讯作者:
    安原 颯・中川 絢人・白石 貴久・安井 伸太郎・舟窪 浩・伊 藤 満・保科 拓也・鶴見 敬章
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  • 通讯作者:
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    0
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    鶴見 敬章
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    2018
  • 期刊:
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  • 作者:
    押目 典宏;狩野 旬;池永 英司;安井 伸太郎;日隈 聡士;池田 直;濵嵜 容丞;安原 颯;横谷 尚睦;伊藤 満;藤井 達生;保井 晃;大沢 仁志;Nobuyoshi Miyamoto
  • 通讯作者:
    Nobuyoshi Miyamoto
強誘電体BaTiO3バンドベンディング構造
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    押目 典宏;狩野 旬;池永 英司;安井 伸太郎;日隈 聡士;池田 直;濵嵜 容丞;安原 颯;横谷 尚睦;伊藤 満;藤井 達生;保井 晃
  • 通讯作者:
    保井 晃

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