表面雰囲気の制御によるイオン導電性アモルファス薄膜の開発

通过控制表面气氛开发离子导电非晶薄膜

• 批准号: 63604582
• 负责人: 南 努
• 金额: $ 1.47万
• 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63604582/
• 关键词: イオン導電; 混合導電; アモルファス; 薄膜; 雰囲気制御

イオン導電性薄膜は、固体電池、センサーなどへの応用が期待され、活発に研究が進められている。本研究では種々の薄膜化手段を用いて、作製時の表面雰囲気の制御を行うことにより、安定で特性の優れたイオン導電性アモルファス薄膜を開発し、その導電機構や構造を明らかにすることが主な目的である。得られた成果は以下の通りである。1.ゾル-ゲル法によりプロトン導電性ガラス薄膜の作製を試みた。オルトケイ酸エチルとリンモリブデン酸(MPA)を出発原料として、MPAを最高42wt%まで含む均質な薄膜が得られた。この薄膜の導電率は相対湿度に対して直線的、かつ可逆的に変化することから得られた薄膜が湿度センサーとして利用し得ることを明らかにした。2.組成によって、カチオン導電体にもアニオン導電体にもなり得るフッ化ジルコニウムを主成分とするガラス薄膜を超急冷法によって作製した。このガラス系においてカチオンやアニオンの混合がイオン導電率に及ぼす影響について検討した結果、カチオン導電体においてもアニオン導電体においても、混合カチオン効果と混合アニオン効果が認められた。このイオン導電率における混合効果は「混合されたイオン種はその相互作用のために動きにくくなり、混合されていないイオン種はその反作用で動きやすくなる。」という仮説をおくことで統一的に解釈できた。3.新しく開発した、Li^+,Cu^+,F^-,イオン導電性ガラスの構造について、IR、ラマン、X線分子動力学などの手段を用いて解析し、イオン導電性との関連性を検討した。その結果、ガラスの構造は対応する結晶化合物の構造からの類推では必ずしも理解できず、融液状態の構造と深く関連していることを明らかにいた。特にリチウムイオン導電性ガラスであるLi_2O-B_2O_3-SiO_2-P_2O_5系において、融液中で比較的強い酸性を示すリン酸は、ガラス中で、より孤立した構造単位として存在することを見出した。

は イ オ ン conductive film, solid batteries, セ ン サ ー な ど へ の 応 with が expect さ れ, live 発 が に research into め ら れ て い る. This study で は kind 々 の film change means を with い て, make system の surface 雰 囲 気 の suppression を line う こ と に よ り, stable で features の optimal れ た イ オ ン conductivity ア モ ル フ ァ ス film を open 発 し, そ の conductive institutions や tectonic を Ming ら か に す る こ と が main purpose な で あ る. The following is a られた result である. 1. Youdaoplaceholder0 ゲ -ゲ <s:1> method for making によ によ プロト <s:1> conductive ガラス film を を test みた. オ ル ト ケ イ acid エ チ ル と リ ン モ リ ブ デ ン acid (MPA) を out 発 と し て, MPA を highest 42 wt % ま で containing む homogeneous な film が must ら れ た. の こ の film conductivity は phase humidity に seaborne seaborne し て linear, か つ reversible に variations change す る こ と か ら have ら れ た film が humidity セ ン サ ー と し て using し must る こ と を Ming ら か に し た. 2. Composition に よ っ て, カ チ オ ン conductive に も ア ニ オ ン conductive に も な り must る フ ッ change ジ ル コ ニ ウ ム を principal component と す る ガ ラ ス film を に ultra rapid cooling method よ っ て cropping し た. こ の ガ ラ ス department に お い て カ チ オ ン や ア ニ オ ン の mixed が イ オ ン conductivity に and ぼ す influence に つ い て beg し 検 た results, カ チ オ ン conductive に お い て も ア ニ オ ン conductive に お い て も, mixed カ チ オ ン unseen mixed fruit と ア ニ オ ン unseen fruit が recognize め ら れ た. こ の イ オ ン conductivity に お け る mixed unseen fruit は "mixed さ れ た イ オ ン kind は そ の interaction の た め に dynamic き に く く な り, mixed さ れ て い な い イ オ ン kind は そ の reaction dynamic き で や す く な る." Youdaoplaceholder0 と う仮 says that the unified に interpretation of をおく とで とで is で た た. 3. New し く open 発 し た, Li ^ +, Cu ^ +, F ^ -- イ オ ン conductivity ガ ラ ス の tectonic に つ い て, IR, ラ マ ン, X-ray molecular dynamics な ど の means を with い て analytical し, イ オ ン conductivity と の masato even sex を beg し 検 た. そ の results, ガ ラ ス の tectonic は 応 seaborne す る crystalline compounds の tectonic か ら の analogy で は will ず し も understand で き ず, melting liquid state の deep tectonic と く masato even し て い る こ と を Ming ら か に い た. Special に リ チ ウ ム イ オ ン conductivity ガ ラ ス で あ る Li_2O - B_2O_3 - SiO_2 - department of P_2O_5 に お い て, melting liquid で compare the strong acidity を い of す リ ン acid は, ガ ラ ス で, よ り isolated し た tectonic 単 a と し て exist す る こ と を see out し た.

项目成果

N.Umesaki: Trans.Iron ＆ Steel Inst.Jpn.2. 852-859 (1988)

N.Umesaki：Trans.Iron & Steel Inst.Jpn.2。852-859 (1988)

南 努: "セラミックスのプロセステクノロジー(ニューケラスシリーズ、編集委員会)" 学献社, 273 (1988)

南努：《陶瓷加工技术（新Keras系列，编辑委员会）》学研社，273（1988）

M.Tatsumisago: Phys.Chem.Glasses. 28. 256-258 (1988)

M.Tatsumisago：物理化学眼镜。

M.Takahashi: J.Am.Ceram.Soc.72. (1989)

M.Takahashi：J.Am.Ceram.Soc.72。

M.Takahashi: Chem.Express. 3. 17-20 (1988)

M.Takahashi：Chem.Express。