新規ナシコン型個体電解質の合成と性質

新型Nasicon型固体电解质的合成及性能

• 批准号: 06750863
• 负责人: 大橋 正夫
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokuyama College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750863/
• 关键词: ナシコン型; 固体電解質; リチウムイオン; インターカレーション; 電気化学

我々は先に、ナシコン型に類似の結晶構造を持つ化合物から、新しいアルカリイオン伝導体を誘導することに成功し、その合成方法と伝導度について報告した。その合成手法はインターカレーションを利用したもので、他の化合物にも応用が可能であると考えられる。本研究では、ナシコン型構造を持つNbTi(PO_4)_3を取り上げ、新しいアルカリイオン伝導性固体電解質の合成を試みた。NbTi(PO_4)_3の合成には、Nb_2O_5、TiO_2およびNH_4H_2PO_4を用いた。組成比混合物を白金るつぼ中、徐々に昇温し、最後に1300℃で5時間加熱して試料を得た。化学的インターカレーションはn-butyllithium/hexane溶液を用いて行なった。電気化学的インターカレーションは電池の放電により行なった。イオン伝導度は、インピーダンスアナライザーを用いて、10Hz〜5MHzの周波数範囲のコール・コールプロットより求めた。n-butyllithium/hexane溶液との反応により、NbTi(PO_4)_3にリチウムをインターカレーションするとができた。取り込まれたリチウム量はx=4で飽和した。ナシコン構造中でアルカリイオンが占め得るサイトは組成式あたり4なので、これ以上リチウムをインターカレーションすることは困難であると考えられる。電池の放電によってもインターカレーションは進行した。リチウムのインターカレーションによって、結晶中のTi^<4+>あるいはNb^<5+>は還元されることをESCA測定により確認した。Li_xNbTi(PO_4)_3において、x=2.0で最も高いイオン伝導度(300℃で1.2x10^<-4>Scm^<-1>、活性化エネルギー0.48eV)を示し、新しいリチウムイオン伝導性個体電解質が得られることがわかった。今後、リチウム以外のアルカリ金属のインターカレーションを試みる予定である。また、ゾル-ゲル法による薄膜試料の合成を検討する予定である。

We report on the successful synthesis and conductivity of new compounds with similar crystal structures. The synthesis method is to use the compound as a catalyst. In this paper, we try to synthesize conductive solid electrolyte by using NbTi(PO_4)_3 as the starting material and by using NbTi(PO_4)_3 as the starting material. NbTi(PO_4)_3, Nb_2O_5, TiO_2 and NH_4H_2PO_4 were synthesized. The composition ratio of the mixture was determined by heating at 1300℃ for 5 hours. The chemical solution of n-butyllithium/hexane is used in the process. The electric chemistry of the battery is very important. The frequency range of 10Hz to 5MHz is determined by the frequency range. NbTi(PO_4)_3 is a new type of solvent for n-butyllithium/hexane. Take the number x=4 and saturate it. In the construction of the company, the company has the following advantages: The battery is in the process of being released. In addition, the determination of Ti^<4+> and Nb^<5+> in the crystal structure is confirmed by ESCA. Li_xNbTi(PO_4)_3 has the highest conductivity (300℃ = 1.2x10^<-4>Scm^<-1>, activation energy = 0.48eV). In the future, the test will be carried out in the future. The synthesis of thin film samples was studied by the method of "