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硫化物系固体電解質を用いた全固体電池用高容量・高電位電極活物質の開発

使用硫化物固体电解质开发高容量、高电位全固态电池电极活性材料

基本信息

批准号：
18J11169
负责人：
藤井雄太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、二種類の電極材料について評価した。一つ目は、前年度合成し、その反応機構の解明に取り組んできた、FeS2と低結晶性のP-Sの微粒子から構成される電極材料である。本年度は、その電子伝導性やLi+拡散係数を調べ、前年度得られた充放電特性との関係性について調べた。合成したFeS2とP-Sの微粒子から成る複合電極材料では、室温においては電子伝導性が充放電反応の律速となり、一方、80℃や100℃のような高温ではLi+の拡散が充放電反応の律速となっていることがわかった。二つ目は、これまで太陽電池の光吸収材料として研究されてきたペロブスカイト型有機-無機ハイブリッドハロゲン化鉛(HHP)である。特に、Li+が層間を挿入・脱離するインサーション反応を示す可能性のある二次元構造を有する系（2D-HHP）について、全固体電池用電極材料として評価した。2D-HHPを用いた全固体電池は、室温において充放電挙動を示し、HHPが全固体電池の電極材料として機能することがわかった。さらに、充放電特性を向上させるため100℃において充放電試験を行った結果、およそ250 mAh g-1の可逆容量を示すことが確認された。さらに、充放電時における2D-HHPの生成物を同定することで、その反応機構を調べた結果、インサーション反応、コンバージョン反応、合金化・脱合金化反応の三段階のプロセスで反応が進行することがわかった。以上の結果から、HHPが全固体電池用電極材料になり得ることを明らかにした。

This year, に and two types of <s:1> electrode materials ににててて are evaluated at 価た. Before a つは, annual synthetic し, そのの応 authorities interpret に group take りんできた, FeS2 と low crystalline の P -s の particles から constitute される electrode materials である. This year は, その electronic 伝 conductivity や Li + former company, dispersion coefficient をべ, annual られた charge-discharge characteristics との masato is sexual について adjustable べた. Synthetic した FeS2 と P -s の particles からる composite electrode materials では, room temperature においては electronic 伝 conductivity が charge and discharge the 応の law speed となり, side, 80 ℃ 100 ℃ やのような high-temperature では Li + の scattered が company, charge and discharge the 応の law speed となっていることがわかった. Two つは, これまで solar cell の収 absorption material として research されてきたペロブスカイト type organic - inorganic ハイブリッドハロゲン melt lead (HHP) である. に, Li + が interlayer を scions into, from するインサーション anti 応をす possibility in のある secondary yuan a すを construction る system (2 d - HHP) について, all the solid battery electrode material として review 価した. 2 d - HHP を with いた all solid battery は, room temperature において charge-discharge 挙 dynamic をし, HHP が all solid の battery electrode materials として function することがわかった. さらに upward, charge and discharge characteristics をさせるため 100 ℃ において charge-discharge test line をった results, およその reversible capacity is 250 mAh g - 1 を shown すことが confirm された. さらに, charge and discharge における 2 d - HHP の products を with fixed することで, そのを応 authorities transferred べた results, インサーション応, コンバージョン応, alloying, alloying off against 応の three Duan Jie のプロセスで anti 応が for することがわかった. The above <s:1> results るら, HHPが electrode materials for all-solid-state batteries になるらとを bright らににたた.