ペロブスカイト型新高リチウムイオン伝導体の化学設計

新型钙钛矿型高锂离子导体的化学设计

• 批准号: 07239213
• 负责人: 伊藤 満
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07239213/
• 关键词: イオン伝導体; サイトパーコレーション; ペロブスカイト; イオン置換; リチウムイオン

ペロブスカイト型酸化物(LaLi)TiO_3における高イオン伝導性のメカニズムを解明し、本化合物よりもイオン伝導度が高い新規化合物設計のための基礎データを得るために以下の実験を行った。(1)高イオン伝導度を支配する因子の抽出(2)イオン置換による新規化合物の探索。その結果、以下の結果が得られた。(LaLi)TiO_3における高リチウムイオン伝導を支配する主な因子は(a)キャリアー濃度(b)サイトパーコレーション(c)ボトルネックサイズ(d)B-サイトイオンの価数の4つであり、これらの因子を最適化することにより、より高いイオン伝導度を持つ化合物の設計が可能であることを見出した。さらにイオン置換の実験から、イオン置換に伴って置換イオンと溶媒イオンの大きさが異なる場合、溶質イオンの周りの局所歪みがボトルネックサイズを減少させ、全体として見掛け上格子定数が増加する場合でも置換量が増加すれば局所歪みの効果が支配的となり、イオン伝導度を低下させることを見出した。さらに、同じ大きさを持つ異なるイオンで置換した場合のイオン伝導度の解析から、B-イオンと酸化物イオンの間の共有結合性も重要なファクターであることを見出した。つまり、リチウムイオン伝導を支配するのは(a)〜(d)の因子に加えて、(e)局所歪み(f)B-Oイオン間の共有結合性であり、これらの因子を最適化あるいは意識しながら材質設計することにより、(LaLi)TiO_3に匹敵あるいは凌駕するイオン伝導体が得られる可能性を指摘した。さらに、これらの事実を認識するために分子動力学シミュレーションにより、イオン伝導について再現を試みた結果、完全イオン結晶ではイオン伝導は起こらず、共有結合性を取り入れないと、イオン伝導が現れないことも明らかになった。

The basic design of new compounds with high conductivity is described in detail below. (1)Extraction of High Conductivity Dominant Factors (2) Exploration of New Chemical Compounds with High Conductivity Substitution The following results were obtained. (LaLi)TiO_3 is the main factor that controls the conductivity of the compound.(a) The concentration of the compound is high.(b) The concentration of the compound is high.(c) The concentration of the compound is high.(d) The number of the compound is high.(c) The conductivity of the compound is high.(d) The number of the compound is high. The amount of substitution is increased when the number of substitution is increased, and the amount of substitution is increased when the number of substitution is increased, and the amount of substitution is increased when the number of substitution is increased. The analysis of the conductivity of the compounds in the same group and in the same group is important for the analysis of the conductivity of the compounds in the same group. The factors of (a)~(d),(e),(f),(b),(c),(d),(f),(f),(f) The results of molecular dynamics, molecular dynamics

项目成果

Y Inaguma他4名: "Lithium Ion Conductivity in Perovskite-type LiTaO3-SrTiO3 Solid Solution System" Solid State Ionics. 79. 91-97 (1995)

Y Inaguma 等 4 人：“钙钛矿型 LiTaO3-SrTiO3 固溶体体系中的锂离子电导率”固体离子学 79. 91-97 (1995)。

Y.J.Shan他 3名: "Oxide Cathode with Perovskite Structure for Rechageable Lithium Batteries" Journal of Power Sources. 54. 397-402 (1995)

Y.J.Shan 等 3 人：“用于可充电锂电池的钙钛矿结构氧化物阴极”，《电源杂志》54. 397-402 (1995)。

Y.J. Shan他 2名: "The Effect of Electrostatic Potentials of Lithium Insertion for Perovskite Oxides" Solid State Ionics. 79. 245-251 (1995)

Y.J. Shan 等人 2：“锂嵌入对钙钛矿氧化物的静电势的影响”固态离子学 79. 245-251 (1995)

伊藤 満、稲熊宜之: "ペロブスカイト型酸化物における高リチウムイオン電導性" 電子材料. 67-71 (1995)

Mitsuru Ito、Yoshiyuki Inaguma：“钙钛矿氧化物中的高锂离子电导率”电子材料 67-71 (1995)。

Y. Inaguma; Mitsuru Itoh: "Influnces of Carrier Concentration and Site Percolation of Lithium Ion in Perovskite-type Oxides" Solid State Ionics. (印刷中). (1996)

Y. Inaguma；Mitsuru Itoh：“钙钛矿型氧化物中载流子浓度和位点渗透的影响”固态离子学（1996 年出版）。