表面雰囲気の制御によるイオン導電性アモルファス薄膜の開発

通过控制表面气氛开发离子导电非晶薄膜

基本信息

批准号：
62604597
负责人：
南努
金额：
$ 1.47万
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62604597/
关键词：
イオン導電混合導電アモルファス薄膜雰囲気制御

项目摘要

イオン導電性薄膜は, 固体電池, 表示素子などへの応用が期待され, 活発に研究が進められている. 本研究では, 種々の薄膜化手段を用いて, 作製時の表面雰囲気の制御を行うことにより, 導電率が高く, しかも電極などとの界面での反応性が低い, 安定なイオン導電性及び混合導電性アモルファス薄膜を開発することが主な目的である. 得られた結果を以下に示す.1.LiとSiのアルコキシド溶液に対し, ディップコーティング法を用いて, Li_2O-SiO_2系アモルファス薄膜を作製した. この際, コーティングを行う雰囲気が膜質に大きく影響を及ぼし, 相対湿度が低いほど, 均質で平滑な膜が得られた. 薄膜の導電率は, 熱処理温度が高く結晶化温度に近いほど大きくなる傾向がみられた. また, 結晶化温度よりもかなり低い温度における熱処理によっても, 導電率がいったん高くなる現象が観測された. この温度は, 有機物の燃焼温度よりも低いことから, ある程度有機物を含有した状態で, 導電に都合のよい構造が形成されるものと考えられる.2.アモルファスMoOS_3, MoOS_2, WS_3およびWOS_2をそれぞれ(NH_4)_2MoS_4, (NH_4)_2MoO_2S_2, (NH_4)_2WS_4および(NH_4)_2WO_2S_2の熱分解により作製した. 熱分解はN_2, H_2Sなど種々の雰囲気中で行い, 生成物と熱処理条件との関係を明らかにした. また, これらの生成物を銀およびリチウム電池用のカソード材料として用い, 電気化学的手法により電池特性を検討した. その結果, 他の硫化物系に比べて非常に高い開放端電圧を示し, またいずれの場合も充放電が可能で, 二次電池としての応用が期待できることがわかった.3.CuI-CuBr-Cu_2O-MoO_3系をはじめとする種々のCu^+イオン導電性ガラスを, 溶融雰囲気を制御することにより作製した. このようなガラスはAg^+系超イオン伝導ガラスに匹敵するほどの高い導電率を示すことがわかった.

离子导电薄膜有望应用于固态电池、显示器件等，研究正在积极进行中。在这项研究中，我们将采用各种减薄方法来控制制造过程中的表面气氛，主要目标是。开发稳定的离子导电和混合导电非晶薄膜，其在与电极的界面处具有高电导率和低反应性。所得结果如下所示： 1.使用Li和Si的醇盐溶液通过浸涂法制备Li_2O-SiO_2非晶薄膜。此时，进行涂覆的气氛对膜质量影响很大。相对湿度越低，获得的薄膜越均匀和光滑。随着热处理温度较高和接近结晶温度，薄膜的电导率趋于增加。此外，通过在比结晶温度低得多的温度下进行热处理，观察到电导率暂时增加的现象，因为该温度低于有机物的燃烧温度，所以即使当一定量的有机物时电导率也会增加。 2.非晶态MoOS_3、MoOS_2、WS_3和WOS_2分别为(NH_4)_2MoS_4，通过(NH_4)_2MoO_2S_2、(NH_4)_2WS_4和(NH_4)_2WO_2S_2的热分解制备了它们,并在N_2和H_2S等多种气氛下进行了热分解,并阐明了产物与热处理条件之间的关系。这些产品被用作银电池和锂电池的正极材料，并使用电化学方法研究了它们的电池特性。与其他硫化物体系相比，它表现出非常高的开路电压，并且发现在两种情况下都可以充电和放电，并且可以将其用作二次电池。3.CuI-CuBr-Cu_2O-MoO_3通过控制熔化气氛制备了多种类型的Cu^+离子导电玻璃，包括Cu^+离子导电玻璃。发现这种玻璃表现出与Ag + 基超离子导电玻璃相当的高电导率。