研究成果｜中性子利用 エネルギー

蓄電池の革新を目指して 世界最高の固体電解質の開発とその構造解明

研究の背景

電気自動車では高エネルギー密度で安全性が高い固体電解質を利用した全固体型リチウム電池が求められてきた。従来高イオン伝導率を持つ固体電解質が得られず、液体電解質では高いイオン伝導率が得られるものの発火の危険があった。開発された物質は室温で12 mS cm^-1 と液体電解質以上の高い伝導率を示す（図１）。

J-PARCにおける研究とその成果

MLF/BL08 (SuperHRPD）を用いて回折データを取得、Z-Codeを用いた構造解析を実施した結果、(Ge,P)S4, LiS₄ とLiS₆ は3次元的なフレームワークを形成していること、c軸方向のリチウムイオンの伝導経路があると推測されることがわかった（図２）。

Note

使用ビームライン：BL08 S-HRPD

研究グループ：釜谷則昭他（東工大、トヨタ自動車、KEK）

発表論文