全固体型二次電池の活物質/固体電解質バイコンティニュアス構造の創製

全固态二次电池活性材料/固体电解质双连续结构的创建

• 批准号: 19017016
• 负责人: 山田 博俊
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Nagasaki 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19017016/
• 关键词: 固体電解質; 全固体型電池; 電極界面; 空間電荷層; 結晶歪み

全固体型二次電池の電極活物質/固体電解質界面を制御・構築ならびに界面近傍における結晶構造の変化及びイオン伝導機構を解明することを目的とし、リチウムイオン伝導体を対象とする研究を行った。本年度は以下に示す項目を遂行した。(1) 固体電解質ナノ微粒子作製リチウムイオン伝導体Li_2siO_3を遊星型ボールミルにより粉砕し、Li_2siO_3ナノ微粒子を得た。粉砕条件を変えて、結晶構造、粒径及び不純物混入量変化を調べた。(2) 活物質/電解質ナノ複合体の作製及びイオン導電挙動に関する研究(1) で作製したLi_2SiO_3ナノ微粒子に、活物質であるTiO_2, Li_xTiO_2, FePO_4ナノ粒子を混合することにより層、複合体を作製した。それぞれの複合体に対して、結晶構造変化及びイオン導電挙動の変化を調べた。その結果、Li_2siO_3-TiO_2系ではイオン導電率は上昇するが、Li_2siO_3-Li_xTiO_2系では導電率は低下することを明らかにした。この挙動の違いは、固体電解質-活物質問のリチウムイオンの化学ポテンシャル差による界面層の形成の違いによると考えられた。またLi_2SiO_3-FePO_4系では、Li_2SiO_3の格子膨張を伴う、イオン導電率の上昇と活性化エネルギーの低下が確認された。これはFePO_4におけるリチウムイオンの化学ポテンシャルが、より低いことから、強くリチウムイオンを引き寄せ、Li_2SiO_3中に高濃度の空孔を誘起したためと考えられた。以上の研究より、固体電解質/電極活物質界面では、イオンの化学ポテンシャル差により組成の変化が生じ、イオン伝導挙動が変化することを見出した。

Study on the control and construction of electrode active material/solid electrolyte interface of all-solid secondary battery, the transformation of crystal structure near interface and the analysis of conductor mechanism The following projects were carried out during the year (1)Solid Electrolyte: Using Microparticles as the Preparation Method of Li_2SiO_3 as the Conductive Material Change in powder conditions, crystal structure, particle size and impurity content (2)Study on the preparation of active substance/electrolyte complex and its relation to electrical conductivity (1) Preparation of Li_2SiO_3 particles, TiO_2, Li_xTiO_2, FePO_4 particles and their mixture. The complex structure, crystal structure, and conductivity of the complex are modulated. The results show that the conductivity of Li_2SiO_3-TiO_2 system increases, while that of Li_2SiO_3-Li_xTiO_2 system decreases. The reaction of solid electrolyte and organic matter in the reaction of solid electrolyte and organic matter in the reaction of solid electrolyte and organic matter. In the Li_2SiO_3-FePO_4 system, the lattice expansion of Li_2SiO_3 is accompanied by the increase of conductivity and the decrease of activation rate. The chemical composition of FePO_4 and Li_2SiO_3 was studied. The above research shows that the solid electrolyte/electrode active material interface is a chemical mixture, a composition change and a conductivity change.

项目成果

High Power Battery Electrodes Using Nanoporous V2O5/Carbon Composites

• DOI: 10.1021/jp071806p
• 发表时间: 2007-05
• 期刊: Journal of Physical Chemistry C
• 影响因子: 3.7
• 作者: Hirotoshi Yamada;Kazuki Tagawa;M. Komatsu;I. Moriguchi;T. Kudo

多孔性LiMPO_4/C(M=Fe,Mn)複合体電極の合成と高出力特性

多孔LiMPO_4/C(M=Fe,Mn)复合电极的合成及高输出特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 入山 恭寿;西本 和浩;岸田恭輔;安部武志;乾 晴行;小久見 善八;S. K. Das;I. Moriguchi;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;猿渡勇;H. Yamada;山田 博俊;山田 博俊
• 通讯作者: 山田 博俊

Electric double layer capacitance on hierarchical porous carbons in an organic electrolyte

• DOI: 10.1016/j.jpowsour.2007.09.037
• 发表时间: 2008-01
• 期刊: Journal of Power Sources
• 影响因子: 9.2
• 作者: Hirotoshi Yamada;I. Moriguchi;T. Kudo

ナノ多孔性V_2O_5/Cナノ複合体の作製と高速Liインターカレーション特性

纳米多孔V_2O_5/C纳米复合材料的制备及快速嵌锂性能

• 发表时间: 2007
• 作者: 山田博俊;田川和樹;松尾圭祐;森口勇;工藤徹一
• 通讯作者: 工藤徹一

Effects of surface acidity and pore size of mesoporous alumina on degree of loading and controlled release of ibuprofen

• DOI: 10.1016/j.micromeso.2008.08.042
• 发表时间: 2009-02
• 期刊: Microporous and Mesoporous Materials
• 影响因子: 5.2
• 作者: S. Das;S. Kapoor;Hirotoshi Yamada;A. J. Bhattacharyya