ペロブスカイト型高リチウムイオン伝導体の化学設計

钙钛矿型高锂离子导体的化学设计

基本信息

批准号：
08229217
负责人：
伊藤満
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(La,Li)TiO_3における高イオン伝導のメカニズムを明らかにし,さらにイオン伝導の高い酸化物を合成するための設計指針を得るために,各種イオン置換の実験と計算機実験を行った。(1)単結晶合成とそのイオン伝導度FZ法により,(La,Li)TiO_3単結晶を合成し,そのイオン伝導を測定した。その結果,c軸方向とab面内でのイオン伝導はその構造の2次元性に由来する異方性を示すことを確認するとともに,多結晶試料と絶対値が等しいことを確かめた。(2)イオン置換によるイオン伝導度の変化A-サイトあるいはB-サイトのイオン置換により,イオン伝導とその活性化エネルギーも変化するが,ペロブスカイトパラメータで整理したところB-サイトイオンと酸素間の化学結合が支配的なパラメータであることを見出した。(3)2体ポテンシャルの計算ペロブスカイトにおける陽イオン伝導のメカニズムを探るため,粗い近似として2体ポテンシャルをクーロンポテンシャルと反発ポテンシャルのみで表しペロブスカイト格子中でのポテンシャル計算を行った。その結果,本構造中で活性化エネルギーを決定するポテンシャルの位置は,酸素で囲まれたボトルネックでの反発ポテンシャルを下げることにより可能であること、このためには格子を膨張させるイオン置換が必要であることを確認した。(4)MD法による計算(La,Li)TiO_3中でのリチウムイオンの動きを再現すべく,完全イオン性モデルと部分イオン性モデルで計算を行ったところ,チタンと酸素間に共有結合性を考慮した部分イオン性モデルのみが再現可能であることを確認した。

（la，li）我们进行了各种离子置换实验和计算机，以阐明TIO_3中高离子导体的机理，并获得与高离子导体合成高氧化物的设计指南。（1）合成了单晶体合成及其离子电导率Fz方法（LA，LI）TIO_3单晶，并测量了离子导体。结果，已经证实，在C轴方向上的离子噬细胞和AB侧表明，源自该结构的两个维质的各向异性，并确认绝对值等于多晶样品。（2）离子取代的离子电导率变化是离子电导率的离子电池或B位置替代的离子电位也会改变离子导体及其活化能，但是当使用Perescite参数，B-位置离子和氧化学物质进行组织键是主要参数。（3）计算两个电势，以探索pelob scite中正离子导电的机理，两个电势由抗电势和反弹的电势表示，并在pellobskite lattice中进行了潜在的计算。结果，通过降低由氧气包围的瓶颈的反弹电位来决定该结构中活化能的位置，为此，有必要替换扩大晶格i的离子确认是。（4）通过MD方法（LA，LI）TIO_3计算，以完整的离子模型和部分离子模型计算，以重现锂离子在TIO_3中的运动。模型可以复制。