電気・電子情報工学系 機能性材料科学研究室http://ion.ee.tut.ac.jp/実用化イメージ、想定される用途・電極活物質、固体電解質材料の製造・電極活物質・固体電解質複合材料の製造・合成プロセスの条件最適化・新規電極活物質、固体電解質材料の提案・品質保証や劣化予測に向けた材料試験企業等への提案全固体電池は様々な要素技術を組み合わせることで初めて高性能化が実現できると考えております。自社の強みの技術を全固体電池に応用できないか、というような技術相談・共同研究のご相談も歓迎いたします。−095−キーワードキーワードキーワードキーワード液相法、全固体電池、複合化、硫化物系固体電解質、核成長法、電極複合体研究段階研究段階研究段階研究段階基礎基礎基礎基礎実証実用化準備実証実用化準備実証実用化準備実証実用化準備図1 液相法による硫化物固体電解質合成と電極複合体の作製実用化に向けた課題・固相法と比較し、特性が低い(リチウムイオン導電性が低いなど)点が課題です。・液相法での反応メカニズムは、液相合成、複合化法の各工程で何が起きているのか丹念に調べる必要があります。材料・ナノテク材料・ナノテク材料・ナノテク材料・ナノテク液相法による電極・固体電解質材料合成と複合化、反応メカニズムの解明電気・電子情報工学系引間 和浩 助教 研究者情報：https://researchmap.jp/kazuh2911概要硫 有機電解液に劣らないリチウムイオン導電性に優れた硫化物系固体電解質が発見されたことにより、究極的に安全な全固体リチウム二次電池の実現が期待されています。全固体電池の実用化化 に向けて、高エネルギー密度化、高出力化、低コスト化などに資する研究開発を行っています。優位性従来技術物 乳鉢混合, ボールミル等による材料開発有機溶媒等を用いた液相法による材料開発・構造制御が困難(コントロールできない）・構造制御が可能・高コスト(大量のエネルギーが必要)・安価・大量生産化が可能 系 ・大量生産などには不向き特徴全1. 液相法による材料合成と複合化全固体電池では、①ナノサイズの電極活物質、②Liイオン伝導性の硫化物系固体電解質(Li3PS4二固など)、③アセチレンブラックなどのカーボン系導電助剤、以上3種類の粉末を混合した電極複合体の作製が必要です。私たちは、「活物質表面に核となる物質(Li2S)を析出させ、これを足場として均一に固体電解質をコーティングする核成長法」や「ナノ粒子を均一に分散できる静電吸着次体法により作製された複合顆粒」などを駆使して、電子・イオン伝導パスを制御した電極複合体の設計を行っています(図1)。並行して、反応メカニズムが複雑で未知な部分が多く、そのため各工程でどのような反応が起きているか調べるため、装置系構築から開発を行っています。電リ2. 全固体電池用の新規正極活物質の材料探索車載用途の全固体電池の実用化には、ガソリン車並みの航続距離実現が必要です。現在の電池の重量・体積を維持して現状の数倍以上の電気量を蓄えられる高エネルギー密度化が必要なた池チめ、新規電極活物質の開発が求められています。固相法での材料探索から進めて、液相法への展開を図っています。・硫化リチウム(Li2S)ベース正極ウ材・Li過剰系層状岩塩型酸化物(Li2MnO3)正極・アンチペロブスカイト型(Li2CoSO)正極料ムの研究開発
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