誘電体ナノ分極界面を利用した超高出力全固体リチウム二次電池の実現
【研究キーワード】
リチウムイオン電池 / 全固体電池 / 誘電体界面 / 界面電荷移動 / 誘電体 / 全固体リチウムイオン電池 / 分極 / 急速充放電 / 高速充放電 / 電荷移動抵抗 / 分極種
【研究成果の概要】
これまでに電解液系リチウムイオン電池(液系LIB)において，電極―電解質界面に最適な誘電体界面を導入することで，高速電荷移動が実現できることを見出した．本研究は，液系LIBで得た知見を全固体電池に適用させたものである．まず，液系LIBにおいて，界面における高速電荷移動経路と，関連する界面素反応を特定した．続いて，疑似全固体電池，硫化物系全固体電池に対して誘電体界面を導入し，それらの出力改善を試みた．液系LIBの知見をもとに，全固体電池界面の電荷移動機構に対する誘電体の効果について検証，考察した．
【研究の社会的意義】
近年，難燃性の無機固体電解質を用いた全固体リチウムイオン二次電池(全固体LIB)の開発が急速に進んでいる．全固体電池の最大の課題は，固体界面の高い電荷移動抵抗であり，この抵抗低減が今後，全固体LIBを社会実装していく上で必要不可欠となる．我々は，これまで従来液系LIBにおいて，誘電分極界面を介した新しい電荷輸送モデルを見出している．全固体LIBにおいても高速界面電荷移動が実現できれば，我が国の蓄電池学術分野に革新的な知見を与えることは間違いない．
【研究代表者】