アモルファス固体電解質材料の作製と特性評価

非晶固体电解质材料的制备及表征

基本信息

批准号：
11229204
负责人：
南努
金额：
$ 41.34万
依托单位：
Osaka Prefecture University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度得られた成果は以下の通りである。1.リチウムイオン濃度を高めたLi_2S-SiS_2-P_2S_5-Al_2S_3多成分系ガラスを比較的低温で結晶化させることによって、固相反応では得られない高イオン伝導性チオリシコン結晶がガラスから初晶として析出し、室温で1.2x10^<-3>Scm^<-1>の極めて高い導電率を示すことが分った。2.メカノケミカル法を用いてSnS-P_2S_5系負極材料やCu-S系正極材料を合成し、共通のガラスフォーマーを有するLi_2S-P_2S_5系固体電解質と組み合わせた全固体電池を試作した。いずれの場合もサイクル特性に優れた二次電池として作動し、従来のリチウムイオン二次電池と比べると大きな充放電容量の得られることが分かった。3.Li_2S-P_2S_5系固体電解質を用いたIn/LiCoO_2系全固体電池において導電助剤の検討を行ったところ、アセチレンブラックは初期不可逆容量の一因となることが分かった。一方、気相成長炭素繊維を用いると不可逆容量を低減することができ、高電流密度での充放電が可能になることが明らかになった。4.ゾル-ゲル法によってホスホシリケート系ハイブリッドおよびコンポジット系シートを作製した。γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いたハイブリッド系シートやポリイミドを用いたコンポジットシートを電解質膜とした固体高分子形燃料電池は、130℃以上、相対湿度数%の中温低加湿条件下でOCVが0.7-0.85V、最大出力が20-50mWcm^<-2>を示し、連続発電できることが分かった。5.レーザー蒸着(PLD)法によって、SnO/Li-V-Si-O系ガラス/LiCoO_2系全固体薄膜リチウム二次電池を試作した。200μAcm^<-2>までは二次電池として作動可能であり、容量は大きくないものの、100サイクル以上の充放電を確認した。動作可能な薄膜二次電池が全プロセスPLD法を用いて作製できたことにより、将来のマイクロエレクトロニクスの電源素子として、そのプロセスの確立が望まれる。

今年获得的结果如下：1。通过将LI_2S-SIS_2-P_2S_2S_2S_5-AL_2S_3多组分玻璃升高，在相对较低的温度下锂离子浓度升高，因此发现高离子 - 导导式硫醇晶体无法通过固体速度反应而无法从固体中降低的高度引起液，显示出固体含量高的玻璃，表现为高度的高度，显示出极高的含量。 1.2x10^<-3> scm^<-1>在室温下。 2。SNS-P_2S_5负电极材料和Cu-S阳性电极材料是使用机械方法合成的，并与Li_2S-P_2S_5固体电解质结合使用，具有普通玻璃前的固体电池。在这两种情况下，它都是具有出色自行车特性的次级电池，并且发现它可以比传统的锂离子二级电池获得更大的充电和放电能力。 3。在使用LI_2S-P_2S_5基于LI_2S-P_2S_5的固态电解质进行基于/LICOO_2的全稳态电池进行调查时，发现乙炔黑是初始不可逆能力的因素。另一方面，已经揭示了使用蒸气相生长的碳纤维可以降低不可逆的能力，从而使高电流密度充电和排放。 4。通过Sol-Gel方法制备磷酸化杂种和复合材料。发现使用γ-糖氧化氧基三甲基氧基烷或使用聚酰亚胺作为电解质膜的固体聚合物燃料电池表现出0.7-0.85V的OCV，最大输出为20-50MWCM^<-2>在中等温度和低湿度下，表现为130°C或％相对稳定的均匀脉动均匀均匀稳定性，表现出130°C或低湿度的均匀脉动。 5。SNO/LI-V-SI-O玻璃/LICOO_2全纤维薄膜锂二次电池由激光蒸气沉积（PLD）生产。它可以用作最高200μacm^<-2>的次级电池，尽管其容量不大，但已确认它已被充电或排放100个以上的周期。由于可以使用整个工艺PLD方法制造操作薄膜辅助电池，因此希望将来将过程建立为微电子的电源元件。