JP7267155B2 - イオン伝導性酸化物、及びそれを用いた電池、並びにイオン伝導性酸化物の製造方法 - Google Patents
イオン伝導性酸化物、及びそれを用いた電池、並びにイオン伝導性酸化物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
本発明を実施する形態の一つとして、ペロブスカイト型イオン伝導性酸化物を製造する方法を以下に説明する。まず、組成式(1)に含まれる金属元素を含む原料を、組成式(1)に基づき秤量する工程を行う。組成式(1)は以下の通りで、□は原子空孔であり、0.65≦x≦0.75、0.005<y<0.02、0≦z≦1である。
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
Claims (11)
- Li、Sr及びZr元素を含むペロブスカイト型イオン伝導性酸化物において、
少なくともNb元素を含み、
組成式(1)で表され、□は原子空孔であり、0.65≦x≦0.75、0≦y≦0.02、0<z≦1であることを特徴とするイオン伝導性酸化物。
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
- 前記zの範囲が、0.2≦z≦0.8を満たすことを特徴とする請求項1に記載のイオン伝導性酸化物。
- 前記yの範囲が、0.005<y<0.02を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のイオン伝導性酸化物。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のイオン伝導性酸化物を用いた電池。
- 組成式(1)に含まれる金属元素を含む原料を、組成式(1)に基づき秤量する工程と、
前記原料を混合し、混合粉を得る工程と、
前記混合粉を仮焼し、仮焼粉を得る工程と、
前記仮焼粉を成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を本焼成する工程と、
を含み、組成式(1)において、□は原子空孔であり、0.65≦x≦0.75、0≦y≦0.02、0<z≦1であることを特徴とするイオン伝導性酸化物の製造方法。
Li((1/2)x-(2/3)y)Sr(1-(3/4)x)Aly□((1/4)x-(1/3)y)Ta(x-(7/3)y)(1-z)Nb(x-(7/3)y)zZr((7/3)y+1-x)O3・・・(1)
- 前記混合する工程は、有機溶媒を用いた湿式混合を行うことを特徴とする請求項5に記載のイオン伝導性酸化物の製造方法。
- 前記仮焼する工程は、保持温度800℃以上、1300℃以下で行うことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のイオン伝導性酸化物の製造方法。
- 原料を混合した後の全体に含まれる金属元素の物質量の合計を100mol%として、
Li元素を16.9mol%以上20.7mol%以下、
Sr元素を24.0mol%以上27.9mol%以下、
Ta元素を0mol%以上41.4mol%より少なく、
Nb元素を0mol%より多く41.4mol%以下、
Zr元素を13.8mol%以上21.5mol%以下、
に秤量した原料を混合し反応させてペロブスカイト型の結晶構造を含むイオン伝導性酸化物を得る工程、を含むイオン伝導性酸化物の製造方法。 - 前記原料にさらに
Al元素を1.1mol%以下、含むことを特徴とする請求項8に記載のイオン伝導性酸化物の製造方法。 - 前記原料は
Ta元素を6.5mol%以上33.1mol%以下、
Nb元素を6.5mol%以上33.1mol%以下、含むことを特徴とする請求項9に記載のイオン伝導性酸化物の製造方法。 - 前記原料は
Li元素を16.9mol%より多く20.5mol%より少なく、
Sr元素を24.0mol%より多く27.9mol%より少なく、
Ta元素を6.5mol%より多く32.6mol%より少なく、
Nb元素を6.5mol%より多く32.6mol%より少なく、
Zr元素を14.4mol%より多く21.5mol%より少なく、
Al元素を0.3mol%より多く1.1mol%より少なく、含むことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のイオン伝導性酸化物の製造方法。
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JP2013157254A (ja) | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JP2016169145A (ja) | 2015-03-09 | 2016-09-23 | 株式会社豊田中央研究所 | ペロブスカイト型イオン伝導性酸化物、複合体及びリチウム二次電池 |
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Title |
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Stable lithium-ion conducting perovskite lithium-strontium-tantalum-zirconium-oxide system,Solid State Ionics,2004年 |
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