メカノケミカル法による高イオン伝導性無機硫化物-ポリマーハイブリッドの創製

通过机械化学方法制备高离子导电性无机硫化物-聚合物杂化物

基本信息

  • 批准号:
    16760549
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は、硫化物とオリゴマーのハイブリッド化における反応プロセスの解明を行い、得られたハイブリッド電解質のイオン伝導機構について検討した。ラマン分光測定の結果から、70Li_2S・30P_2S_5ガラスの局所構造は、PS_4^<3->やP_2S_7^<4->から構成されていることがわかった。このガラスとオリゴマーとして1,4-butanediolを反応させるとP_2S_7^<4->のピークの強度が減少していることから、硫化物ガラス中のP_2S_7^<4->とオリゴマー末端のヒドロキシル基が反応してハイブリッド化していることが示唆された。ガラス転移温度における導電率から、1,4-butanediolを2mol%添加して得たハイブリッド電解質のデカップリングインデックス(R_τ:伝導緩和時間に対する構造緩和時間の比)を求めるとR_τ=12.6となり、ガラスと同等の値を示すことがわかった。また直流分極測定により、ハイブリッド電解質のリチウムイオン輸率はほぼ1であることを確認した。以上の結果から、イオン伝導ガラスとオリゴマーのハイブリッド化を行っても、ガラスの高いデカップル性が維持され、ハイブリッド電解質はシングルイオン伝導性を示すことがわかった。作用極にステンレス板、対極にリチウムシートを用いた全固体二極式セルを用いてサイクリックボルタンメトリーを行った結果、ハイブリッド電解質はガラスと同等の電位窓を有しており、リチウムの溶解・析出が可逆的に生じることがわかった。負極に金属インジウム、固体電解質にハイブリッド材料、正極にLiCoO_2を用いた全固体電池を試作したところ、充放電が可能であり二次電池として作動することを確認した。
This year, the sulfur compounds and the electrolyte were investigated. 70Li_2S·<3->30P_2S_5 is the most important component of the structure of the system<4->. The intensity of sulfur compounds decreases with the increase of 1,4-butanediol concentration. The intensity of sulfur compounds decreases with the increase of <4->P_2S_7 concentration<4->. The conductivity of the electrolyte is determined by adding 1,4-butanediol or 2 mol % at the temperature of transition (R_τ: ratio of the conduction relaxation time to the structural relaxation time). DC polarization measurements are performed to confirm the conductivity of the electrolyte. The above results show that the conductivity of the electrolyte is maintained at a high temperature, and the conductivity of the electrolyte is maintained at a high temperature. All solid state diodes are used in the reaction electrode, the electrode and the electrolyte. As a result, the electrolyte is dissolved and precipitated reversibly. Electrodes, metals, solid electrolytes, materials, electrodes, LiCoO_2, all solid-state batteries, rechargeable batteries, secondary batteries, etc.

项目成果

期刊论文数量(31)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Structure and Ion Conductivity of Li_2S-P_2S_5-P_2O_5 Glasses and Glass-Ceramics Prepared by Mechanical Milling
机械铣削制备Li_2S-P_2S_5-P_2O_5玻璃和微晶玻璃的结构和离子电导率
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    辰巳砂昌弘;林 晃敏;F.Mizuno;A.Hayashi;F.Mizuno;T.Ohtomo;T.Ohtomo;林 晃敏;F.Mizuno;F.Mizuno;A.Hayashi;F.Mizuno
  • 通讯作者:
    F.Mizuno
ナノマテリアル工学大系第1巻ニューセラミックス・ガラス
纳米材料工程第1卷新型陶瓷/玻璃
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K.Yamada;H.Nakamura;S.Matsushima;H.Yamane;T.Haishi;K.Kuamda;Hiroshi Kominami;古南 博;Hiroshi Kominami;古南 博;Hiroshi Kominami;Hiroshi Kominami;Hiroshi Kominami;S.Hashimoto;橋本修一;S.Hashimoto;S.Hashimoto;S.Hashimoto;S.Hashimoto;S.Hashimoto;池田 信之;宮坂 力;雉鳥 優二郎;池田 信之;手島健次郎;池上和志;池上 和志;池上 和志;宮坂 力;雉鳥優二郎;Takurou N.Murakami;Nobuyuki Ikeda;宮坂 力(共著);宮坂 力(共著)
  • 通讯作者:
    宮坂 力(共著)
硫化物系固体電解質材料を用いた全固体リチウム二次電池
使用硫化物基固体电解质材料的全固态锂二次电池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    辰巳砂昌弘;林 晃敏
  • 通讯作者:
    林 晃敏
Electrical and electrochemical properties of Li2S-P2S5-P2O5 glass-ceramic electrolytes
  • DOI:
    10.1016/j.jpowsour.2005.03.063
  • 发表时间:
    2005-08-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.2
  • 作者:
    Ohtomo, T;Mizuno, F;Tatsumisago, M
  • 通讯作者:
    Tatsumisago, M
Lithium ion conducting solid electrolytes prepared from Li2S, elemental P and S
  • DOI:
    10.1016/j.ssi.2006.04.024
  • 发表时间:
    2006-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Fuminori Mizuno;T. Ohtomo;A. Hayashi;K. Tadanaga;M. Tatsumisago
  • 通讯作者:
    Fuminori Mizuno;T. Ohtomo;A. Hayashi;K. Tadanaga;M. Tatsumisago
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    林 晃敏

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知道了