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アモルファス固体電解質材料の作製と特性評価

非晶固体电解质材料的制备及表征

基本信息

批准号：
11229204
负责人：
南努
金额：
$ 41.34万
依托单位：
Osaka Prefecture University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度得られた成果は以下の通りである。1.リチウムイオン濃度を高めたLi_2S-SiS_2-P_2S_5-Al_2S_3多成分系ガラスを比較的低温で結晶化させることによって、固相反応では得られない高イオン伝導性チオリシコン結晶がガラスから初晶として析出し、室温で1.2x10^<-3>Scm^<-1>の極めて高い導電率を示すことが分った。2.メカノケミカル法を用いてSnS-P_2S_5系負極材料やCu-S系正極材料を合成し、共通のガラスフォーマーを有するLi_2S-P_2S_5系固体電解質と組み合わせた全固体電池を試作した。いずれの場合もサイクル特性に優れた二次電池として作動し、従来のリチウムイオン二次電池と比べると大きな充放電容量の得られることが分かった。3.Li_2S-P_2S_5系固体電解質を用いたIn/LiCoO_2系全固体電池において導電助剤の検討を行ったところ、アセチレンブラックは初期不可逆容量の一因となることが分かった。一方、気相成長炭素繊維を用いると不可逆容量を低減することができ、高電流密度での充放電が可能になることが明らかになった。4.ゾル-ゲル法によってホスホシリケート系ハイブリッドおよびコンポジット系シートを作製した。γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いたハイブリッド系シートやポリイミドを用いたコンポジットシートを電解質膜とした固体高分子形燃料電池は、130℃以上、相対湿度数%の中温低加湿条件下でOCVが0.7-0.85V、最大出力が20-50mWcm^<-2>を示し、連続発電できることが分かった。5.レーザー蒸着(PLD)法によって、SnO/Li-V-Si-O系ガラス/LiCoO_2系全固体薄膜リチウム二次電池を試作した。200μAcm^<-2>までは二次電池として作動可能であり、容量は大きくないものの、100サイクル以上の充放電を確認した。動作可能な薄膜二次電池が全プロセスPLD法を用いて作製できたことにより、将来のマイクロエレクトロニクスの電源素子として、そのプロセスの確立が望まれる。

This year's results are as follows: 1. リチウムイオンconcentrationを高めたLi_2S-SiS_2-P_2S_5-Al_ 2S_3 multi-component system ガラスを Comparative low temperature crystallization させることによって, solid phase ではられない高イオン伝 conductive チオリシコン crystallization がガラスから primary crystal として precipitation し, room temperature で1.2x10^<-3>Scm^<-1>の极めて高い Conductivityを Showすことが分った. 2. The use of SnS-P_2S_5 series negative electrode materials and Cu-S series positive electrode materials by the MIKIKARA method is the synthesis and common use ofガラスフォーマーをThere is a Li_2S-P_2S_5 series solid electrolyte and a combination of all-solid-state battery prototypes.いずれのoccasion もサイクルCharacteristicsに优れたSecondary battery としてactionし、従来のリチウThe ムイオン secondary battery has a larger charge and discharge capacity than the べると and has a higher charge and discharge capacity. 3. Li_2S-P_2S_5 series solid electrolyte is used for In/LiCoO_2 series all-solid-state batteries. Electrically-assisted cutting-edge electric shock absorbers, アセチレンブラックは Initial irreversible capacity, となることが分かった. On the one hand, the deuterium phase growth of carbon can be used to reduce the irreversible capacity and reduce the charge and discharge of high current density. 4.ゾル-ゲル法によってホスホシリケート式ハイThe ブリッドおよびコンポジット system is manufactured by シートを. γ-Storm Polymer electrolyte membrane electrolyte fuel cells for リイミドをAbove 130℃, under medium temperature and low humidification conditions with relative humidity of several %, the OCV is 0.7-0.85V, the maximum output is 20-50mWcm^<-2>, and the continuous electric power is divided into 0.7-0.85V. 5. Prototype production of PLD method and SnO/Li-V-Si-O system/LiCoO_2 all-solid film secondary battery. 200μAcm^<-2> secondary battery can be operated, the capacity is large, and the charging and discharging of 100μAcm or above can be confirmed. The thin-film secondary battery that can operate is made by the PLD method and is made of できたことにより来のマイクロエレクトロニクスの power element element として, そのプロセスのEstablishment が王まれる.