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希土類元素を含む混合アニオンリチウムイオンガラス中でのリチウムイオン導電性

含有稀土元素的混合阴离子锂离子玻璃中的锂离子电导率

基本信息

批准号：
08220220
负责人：
脇原將孝
金额：
$ 1.02万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、リチウム二次電池用いられている非水溶媒電解液は、いずれも真の意味で4V級二次電池用の電解液として安定であるとは言えず、安定な無機化合物からなる固体電解質を開発することが急務である。本研究では化学的に安定且つ耐電圧性にすぐれ、空気中で容易に高温合成することが可能なペロブスカイト型Li_xLa_<1/3-x1/3>NbO_3系のリチウムイオン導電体を合成した導電性を検討した。試料の合成は、通常の固相反応法を用いた。Li_2CO_3(99.9%)、La_2O_3(99.9%)、Nb_2O_5(99.9%)を所定の比に混合し、白金るつぼに入れ空気中で800℃、2時間処理した後、1100℃〜1200℃で4時間反応させた。合成した試料は粉末X線回折法により同定した。また結晶構造を調べるために粉末回折に対するリ-トベルト解析を行った。イオン伝導率の測定は、交流インピーダンス法を用いて測定した。1100℃〜1200℃、12時間焼結させた試料の表面を研磨、洗浄した後、金属極をスパッタリングにより形成させた。測定周波数範囲5Hz〜13MHz、温度範囲25℃〜200℃で真空中で行った。また電子伝導性は、直流分極法により測定した。母構造La_<1/3>NbO_3は、斜方晶であったが、La^<3+>をLi^+に置換すると格子定数が減少し正方晶へ近づくことがわかった。交流インピーダンス測定の結果、リチウムイオン導電性は室温で約10^<-4>S・cm^<-1>、400Kにおいて10^<-3>S・cm^<-1>の導電率を示した。従来のリチウムイオンの固体電解質の中でもかなり大きく注目される値となった。直流分極法により測定した電子伝導性は、室温付近で10^<-10>S・cm^<-1>程度でありほぼイオン伝導であることが分かった。Li^+の添加量が増加するとイオン伝導度の減少と活性化エネルギーの増加が見られた。これは、格子定数の減少によりLi^+の移動が妨げられたものと考えられる。今後の課題として、Li_xLa_</3-x/3>bO_3のxに対する組成領域の決定とイオン伝導度の測定、Li_xLn_<1/3-x/3>TaO_3の合成とイオン伝導度の測定を行う予定である。

At present, the use of non-aqueous solvent solutions in secondary batteries means that the use of non-aqueous solvent solutions in 4V secondary batteries means that the use of non-aqueous solvent solutions in 4V secondary batteries means that the use of non-aqueous solvent solutions in 4V secondary batteries means the use of non-aqueous solvent solutions in 4V secondary batteries. In this study, the chemistry is stable and resistant to electrical shock, and it is easy to synthesize at high temperature in air conditions. it is possible to induce high-temperature synthesis of Li_xLa_<1/3-x1/3>NbO_ 3-series electronic devices. The raw material is synthesized and is usually used in the solid-state opposite method. The mixtures specified by Li_2CO_3 (99.9%), La_2O_3 (99.9%) and Nb_2O_5 (99.9%), platinum were put into the air conditioner at 800C, 2 hours after aging, and 1100 ℃ ~ 1200 ℃ for 4 hours. The synthetic raw material powder X-ray refolding method is the same as that of the synthetic powder. The results showed that the powder was refolded and analyzed by X-ray diffraction. Use this method to determine the frequency of the test, and use the AC method to measure the temperature. After grinding and washing at 1100 ℃ ~ 1200 ℃ for 12 hours, the surface of the alloy was ground, and then the metal was used to form a hot metal. The cycle number range is 5Hz~13MHz and the temperature range is 25 ℃ ~ 200 ℃. The electrical performance test and the DC fractionation method are used to determine the performance of the electrical equipment. The parent structure is made of La_<1/3>NbO_3, rhombohedral crystal, La^ & lt;3+> crystal Li^ +, the lattice is fixed, the square crystal is small, the square crystal is close to the square, and the lattice is small. The results of AC temperature measurement, the room temperature temperature of lt;-4> S ·cm ^ & lt;-1>, and the temperature of 10 ^ & lt;-3> S ·cm ^ & lt;-1> at 400K are shown. In the course of solid-state electrolysis, we should pay close attention to the situation. The direct current fractionation method is used to determine the electrical properties of the electronic devices, and the room temperature is close to 10 ^ & lt;-10> S ·cm ^ & lt;-1>. Li^ + the amount added is less active than the amount added. You need to make sure that there is a lot of data in the grid, and that you need to move more than you can. In the future, the Li_xLa_</3-x/3>bO_3 system will determine the accuracy of the measurement, and the Li_xLn_<1/3-x/3>TaO_3 will determine the accuracy of the measurement.