クイックサーチ（1966年～最新刊号）
 詳細検索

特集　全固体電池の設計―構造設計と解析―

長寿命，安全性の高い全固体二次電池の開発が喫緊の課題となっている．固体内でのイオン伝導は，固体電解質粒子内部や粒界構造，また，電極－固体電解質の界面構造が，大きく影響するため，全固体電池の構造設計は重要である．本特集では，前号の硫化物系全固体電池に続き，リチウムイオン電池，ナトリウムイオン電池，フッ化物イオン電池などの全固体電池の構造設計や評価解析に関する研究について紹介する．　（特集担当委員：幾原裕美・古賀英一・井手慎吾）

■ 電極－固体電解質界面の接合時に生じる課題と対策

入山　恭寿・丸野　守啓・坂倉　美雪・矢島　健

酸化物系固体電解質（SE）は一般に固く脆い材料が多い．そのため，電極活物質（電極）とSEを接合する際には一般に焼結して両者を接合する．しかし，この際に界面に副反応層が形成されやすく，これが電池性能を悪化させる要因となる．本稿では，電極―SEを接合する際に生じる副反応層の生成メカニズムについて検討した結果を紹介し，それをもとに副反応生成が生じにくい界面構築の指針をSEの材料開発の視点から概説する．

■ ガーネット型固体電解質を用いた全固体電池の高容量化に向けた界面接合技術開発

山田　博俊

酸化物系固体電解質は，電極活物質との共焼結時に異相形成を伴うため電池への応用が困難であった．本研究ではガーネット型リチウムイオン伝導体を用いて，材料・プロセス・構造の最適化により界面接合を実現した．最適化の過程と作製した全固体電池の特性を紹介する．

■ ガーネット型固体電解質の粒界伝導の高伝導化にむけた材料設計

是津　信行

固体電解質のイオン伝導度は組成，原子配列，結晶構造により最適化される．原子配列の乱れを伴う固固界面では伝導度は低下する．本稿では，固固界面，特に粒界伝導の高伝導化にむけた材料設計に焦点をあてて解説する．

オープンアクセス

■ 固体電解質のバルクと粒界拡散─NMRとSIMSによる解析─

桑田　直明・長谷川　源

酸化物固体電解質のイオン伝導（拡散）をバルクと粒界に区別することは重要な課題である．パルス磁場勾配核磁気共鳴（PFG-NMR）と二次イオン質量分析（SIMS）を用いた，バルクと粒界拡散の新しい解析手法を紹介する．

■ 酸化物固体電解質－正極界面の構造設計

幾原　裕美・小林　俊介・桑原　彰秀

酸化物固体電解質の微細構造とイオン伝導機構との相関性を理解することは重要である．走査透過電子顕微鏡によるペロブスカイト型固体電解質の結晶構造解析，および，全固体化に向けた固体電解質と正極モデル界面の構造設計について紹介する．

オープンアクセス

■ 第一原理計算で見たガーネット型固体電解質の粒界イオン伝導とドーパント効果

館山　佳尚・JALEM Randy・高　博

酸化物固体電解質Li₇La₃Zr₂O₁₂の“粒界イオン伝導”に対して，第一原理分子動力学計算研究に世界で初めて挑戦．様々な計算制約がある中で，これまでの常識（先入観）を覆すような知見が色々と得られました．

■ 新規ナトリウムイオン伝導ハロゲン化物の探索─結晶構造設計と機構解明─

黄　錚・大野　真之

ナトリウムイオン伝導ハロゲン化物固体電解質のイオン輸送特性を，とくに結晶構造や構造カチオン（M金属）が及ぼす影響を中心に紹介し，物質探索と電解質開発への展望を議論する．

■ 酸化物型全固体ナトリウム電池の作製方法と適用先

小林　剛

酸化物型全固体電池は高い安全性を有しているが，電池作製時に高温で焼結することが一般的に求められ，作製方法は容易ではない．高温での焼結により大型化や高容量化に課題があり，各研究機関や各企業が開発を進めている．その代表的な製造方法について本記事では紹介する．またその安全性を生かした適用先の一つである電力貯蔵用途について述べる．

オープンアクセス

■ 結晶化ガラスを用いた全固体Naイオン二次電池

山内　英郎・角田　啓・田中　歩

酸化物の結晶化ガラスを用いた独自の全固体電池を紹介する．元素戦略したガラスの軟化流動性を活用し，電池の一体化を実現した．部材それぞれにユニークな特長をもたせたこの電池は，幅広い用途に展開でき，これまで実現できなかった新しいデバイスの実現も期待される．

■ フッ化硫化物によるフッ化物イオン固体電解質の材料設計

鐘　承超・橘　慎太朗・折笠　有基

フッ化物イオン固体電解質は古くから研究の対象であったが，単一アニオンのフッ化物の報告がほとんどである．フッ化硫化物に着目したフッ化物イオン固体電解質の材料設計について，特徴的な結晶構造とあわせて紹介する．

■ フッ化物電池用LaAl₃負極の開発・微細構造解析

佐々野　駿・石川　亮・川原　一晃・柴田　直哉・幾原　雄一

全固体フッ化物イオン電池は高エネルギー密度と高い安全性を有するため，次世代蓄電池の有力候補である．本稿では，金属間化合物を用いた負極材料開発および走査透過型電子顕微鏡による微細構造解析について紹介する．

■ フッ化物系固体電解質を用いた全固体Liイオン電池の構築

宮崎怜雄奈

本稿では筆者らが最近取り組んでいるLi₃AlF₆のLi⁺伝導特性・電池特性について述べる．Li₃AlF₆にLi₂SiF₆を添加することで，室温で3×10^-5 S/cmまでLi⁺伝導度が向上した．Li₃AlF₆にLi₂SiF₆を電解質に用いた全固体電池は，室温でも安定に充放電することがわかった．本稿では電池動作の課題となっている，Li₃AlF₆/負極界面の安定性についても紹介する．

ほっとSpring　大衆娯楽とタイル装飾について考える─ジブリパーク ジブリの大倉庫─

古嶋　亮一

新 研究室紹介　東京理科大学　工学部工業化学科　田中研究室

田中　優実

くろすろーど　日本での十年

関　蘇軍