JPH0717759A - 固体電解質 - Google Patents
固体電解質Info
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- JPH0717759A JPH0717759A JP5145850A JP14585093A JPH0717759A JP H0717759 A JPH0717759 A JP H0717759A JP 5145850 A JP5145850 A JP 5145850A JP 14585093 A JP14585093 A JP 14585093A JP H0717759 A JPH0717759 A JP H0717759A
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- JP
- Japan
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- rare earth
- conductivity
- potassium
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特性の優れたカリウム、ルビジウムまたはセ
シウムイオン導電性固体電解質を得る。 【構成】 （Ｒ2 Ｏ）x （Ｍ2 Ｏ3 ）y （ＳｉＯ2 ）z
（ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか、Ｍは希土
類元素）、ただし０＜ｘ≦０．６０、０＜ｙ＜１、０＜
１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の組成のセラミックスからなる
固体電解質。 【効果】 大きなイオン導電性を有し、緻密で、耐水性
が大きな安定な固体電解質が得られる。
シウムイオン導電性固体電解質を得る。 【構成】 （Ｒ2 Ｏ）x （Ｍ2 Ｏ3 ）y （ＳｉＯ2 ）z
（ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか、Ｍは希土
類元素）、ただし０＜ｘ≦０．６０、０＜ｙ＜１、０＜
１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の組成のセラミックスからなる
固体電解質。 【効果】 大きなイオン導電性を有し、緻密で、耐水性
が大きな安定な固体電解質が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質に関し、特
にカリウム、ルビジウムまたはセシウムから選ばれるア
ルカリ金属、希土類元素及びケイ素の酸化物からなり、
カリウムイオンによる電気伝導を利用した固体電解質
で、非常に高いイオン導電性を示し、更に高い緻密性を
有し、耐水性などの点に優れた特性を有する固体電解質
に関する。
にカリウム、ルビジウムまたはセシウムから選ばれるア
ルカリ金属、希土類元素及びケイ素の酸化物からなり、
カリウムイオンによる電気伝導を利用した固体電解質
で、非常に高いイオン導電性を示し、更に高い緻密性を
有し、耐水性などの点に優れた特性を有する固体電解質
に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンによる電気伝導を利用した各種の
固体電解質が知られており、大気中で安定な酸化物系固
体電解質としてアルカリ金属イオン、特にリチウムイオ
ン、ナトリウムイオンによる電気伝導を利用したものが
従来から積極的に開発が行われており、固体電池、ガス
センサなどへの応用が試みられている。一方、カリウ
ム、ルビジウムまたはセシウムのイオン半径はそれぞ
れ、１．３３Å、１．５２Å、１．７０Åであり、リチ
ウムのイオン半径０．６８Å、ナトリウムのイオン半径
０．９７Åに較べかなり大きいため、高いカリウムイオ
ン導電性を得ることは難しいとされている。なお、各イ
オン半径は、柳田博明著「電子材料セラミックス」（技
法堂）ｐ７（１９７５）に記載の６配位のイオン半径を
示した。カリウムイオンの伝導を利用した固体電解質と
しては、層状構造のＫ−β（β″）Ａｌ2 Ｏ3 （工藤徹
一著「固体アイオニクス」Ｐ８３（１９８６）講談
社）、Ｃ軸方向にトンネルを持つホランダイト構造のＫ
X Ｍｇ0.5X Ｔｉ8-0.5XＯ16 （ｘ：１．６〜２）（Ｔ．
Ｔａｋａｈａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｃ
ｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，２３，３７５−７９（１９７
８））などがよく知られている。
固体電解質が知られており、大気中で安定な酸化物系固
体電解質としてアルカリ金属イオン、特にリチウムイオ
ン、ナトリウムイオンによる電気伝導を利用したものが
従来から積極的に開発が行われており、固体電池、ガス
センサなどへの応用が試みられている。一方、カリウ
ム、ルビジウムまたはセシウムのイオン半径はそれぞ
れ、１．３３Å、１．５２Å、１．７０Åであり、リチ
ウムのイオン半径０．６８Å、ナトリウムのイオン半径
０．９７Åに較べかなり大きいため、高いカリウムイオ
ン導電性を得ることは難しいとされている。なお、各イ
オン半径は、柳田博明著「電子材料セラミックス」（技
法堂）ｐ７（１９７５）に記載の６配位のイオン半径を
示した。カリウムイオンの伝導を利用した固体電解質と
しては、層状構造のＫ−β（β″）Ａｌ2 Ｏ3 （工藤徹
一著「固体アイオニクス」Ｐ８３（１９８６）講談
社）、Ｃ軸方向にトンネルを持つホランダイト構造のＫ
X Ｍｇ0.5X Ｔｉ8-0.5XＯ16 （ｘ：１．６〜２）（Ｔ．
Ｔａｋａｈａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｃ
ｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，２３，３７５−７９（１９７
８））などがよく知られている。
【０００３】一方、ルビジウムまたはセシウムイオンの
伝導を利用した固体電解質としては、ＲｂＳｂＴｅＯ6
およびＣｓＳｂＴｅＯ6 （Ｘ．Ｔｕｒｒｉｌｌａｓ ｅ
ｔａｌ．， Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ，
２１，１９５−２０１（１９８６））、Ｒｂ−ゼオライ
ト（Ｇ．Ｋｅｌｅｍｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｍａｔ
ｅｒ． Ｓｃｉ．，２７，６０３６−４０（１９９
２））などが報告されている。
伝導を利用した固体電解質としては、ＲｂＳｂＴｅＯ6
およびＣｓＳｂＴｅＯ6 （Ｘ．Ｔｕｒｒｉｌｌａｓ ｅ
ｔａｌ．， Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ，
２１，１９５−２０１（１９８６））、Ｒｂ−ゼオライ
ト（Ｇ．Ｋｅｌｅｍｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｍａｔ
ｅｒ． Ｓｃｉ．，２７，６０３６−４０（１９９
２））などが報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
カリウムイオン固体電解質は、３００℃付近でその導電
率は１０-3〜１０-5Ｓ・ｃｍ-1以下、更にルビジウムま
たはセシウムイオン固体電解質は３００℃でその導電率
は１０-7〜１０-8Ｓ・ｃｍ-1以下とあまり高い値でな
い。最近では、カリウムイオン固体電解質においては、
３００℃で１０-2Ｓ・ｃｍ-1程度の高い導電率を示すも
のとして、β″−アルミナ型構造の層状化合物である
（Ｋ2 Ｏ）0.85（Ｆｅ2 Ｏ3 ）5.5 （内之倉克己ら、１
９８７年窯業協会年会報告ｐ４２１−２２）、３次元高
速通路を持つ Ｋ1.9Ｍｇ0.95Ｓｉ1.05Ｏ4 と層状化合
物Ｋ0.72Ｉｎ 0.72Ｈｆ0.28Ｏ2 （須藤一著「電極およ
び電極関連材料」ｐ１４９（１９８８）アイピーシー）
などの化合物も合成されているが、緻密性、耐水性など
の点で問題がある。本発明は、電気伝導性が高く緻密で
耐水性の優れたカリウム、ルビジウムまたはセシウムイ
オンの伝導特性を有する固体電解質を提供することを課
題とする。
カリウムイオン固体電解質は、３００℃付近でその導電
率は１０-3〜１０-5Ｓ・ｃｍ-1以下、更にルビジウムま
たはセシウムイオン固体電解質は３００℃でその導電率
は１０-7〜１０-8Ｓ・ｃｍ-1以下とあまり高い値でな
い。最近では、カリウムイオン固体電解質においては、
３００℃で１０-2Ｓ・ｃｍ-1程度の高い導電率を示すも
のとして、β″−アルミナ型構造の層状化合物である
（Ｋ2 Ｏ）0.85（Ｆｅ2 Ｏ3 ）5.5 （内之倉克己ら、１
９８７年窯業協会年会報告ｐ４２１−２２）、３次元高
速通路を持つ Ｋ1.9Ｍｇ0.95Ｓｉ1.05Ｏ4 と層状化合
物Ｋ0.72Ｉｎ 0.72Ｈｆ0.28Ｏ2 （須藤一著「電極およ
び電極関連材料」ｐ１４９（１９８８）アイピーシー）
などの化合物も合成されているが、緻密性、耐水性など
の点で問題がある。本発明は、電気伝導性が高く緻密で
耐水性の優れたカリウム、ルビジウムまたはセシウムイ
オンの伝導特性を有する固体電解質を提供することを課
題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ｒ2 Ｏ）x
（Ｍ2 Ｏ3 ）y （ＳｉＯ2 ）z （ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓのいずれか、Ｍは希土類元素）、ただし０＜ｘ
≦０．６０、０＜ｙ＜１、０＜１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
の組成からなる固体電解質である。また希土類元素とし
て使用可能な元素には、スカンジウム、イットリウム、
ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジム、サマ
リウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジ
スプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテチウム等を挙げることができ、それ
ぞれＳｃ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｐｒ
2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ
2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ
2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3等の酸化物を原料として使用することが
できる。
（Ｍ2 Ｏ3 ）y （ＳｉＯ2 ）z （ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓのいずれか、Ｍは希土類元素）、ただし０＜ｘ
≦０．６０、０＜ｙ＜１、０＜１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
の組成からなる固体電解質である。また希土類元素とし
て使用可能な元素には、スカンジウム、イットリウム、
ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジム、サマ
リウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジ
スプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテチウム等を挙げることができ、それ
ぞれＳｃ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｐｒ
2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ
2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ
2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3等の酸化物を原料として使用することが
できる。
【０００６】本発明の固体電解質の製造原料と使用する
カリウム、ルビジウム、セシウム原料には、空気中での
加熱分解により酸化物を生成する、炭酸塩、蓚酸塩、酢
酸塩を使用することができ、ケイ素原料には、沈降性シ
リカ、シリカゲル、結晶性シリカなどを使用することが
できる。本発明の固体電解質は、これらの原料を混合
後、仮焼成し、次いで微粉砕した後成形し、本焼成する
ことにより得られるが、焼成温度は酸化物が生成し、各
原料が結合した酸化物セラミックスが得られる温度以上
であることが必要であるが、カリウム、ルビジウム、セ
シウム等の成分が焼成治具に移行することによって逸散
し、固体電解質表面に凹凸が生じない温度範囲である１
０００〜１５００℃の範囲で行うことが好ましい。
カリウム、ルビジウム、セシウム原料には、空気中での
加熱分解により酸化物を生成する、炭酸塩、蓚酸塩、酢
酸塩を使用することができ、ケイ素原料には、沈降性シ
リカ、シリカゲル、結晶性シリカなどを使用することが
できる。本発明の固体電解質は、これらの原料を混合
後、仮焼成し、次いで微粉砕した後成形し、本焼成する
ことにより得られるが、焼成温度は酸化物が生成し、各
原料が結合した酸化物セラミックスが得られる温度以上
であることが必要であるが、カリウム、ルビジウム、セ
シウム等の成分が焼成治具に移行することによって逸散
し、固体電解質表面に凹凸が生じない温度範囲である１
０００〜１５００℃の範囲で行うことが好ましい。
【０００７】
【作用】本発明の固体電解質は、（Ｒ2 Ｏ）x （Ｍ2 Ｏ
3 ）y （ＳｉＯ2 ）z （ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ
のいずれか、Ｍは希土類元素）、ただし０＜ｘ≦０．６
０、０＜ｙ＜１、０＜１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の組成か
らなり、高いイオン導電性と高い緻密性を有し、耐水性
にも優れている。
3 ）y （ＳｉＯ2 ）z （ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ
のいずれか、Ｍは希土類元素）、ただし０＜ｘ≦０．６
０、０＜ｙ＜１、０＜１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の組成か
らなり、高いイオン導電性と高い緻密性を有し、耐水性
にも優れている。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、更に詳細に
説明する。 実施例１ 炭酸カリウム、表１に記載の希土類元素酸化物、沈降性
シリカを、Ｋ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、Ｓｉ
Ｏ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０になるよ
うに配合した後、ボールミルを使用してアルコール中で
混練する。混練後、乾燥、仮成形して１０００℃で仮焼
する。その仮焼物を粉砕した後、ボールミルにてアルコ
ール中で微粉末にする。得られた仮焼粉にバインダーと
してポリビニルアルコールを添加造粒した後、１０００
ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成形してペレット状としてセラミッ
クス焼成治具（品川白煉瓦（株）製ジルコニア敷砂付ス
ピネル質セッター）上で１４００℃にて焼成し、試料番
号１〜８の固体電解質を製造した。
説明する。 実施例１ 炭酸カリウム、表１に記載の希土類元素酸化物、沈降性
シリカを、Ｋ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、Ｓｉ
Ｏ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０になるよ
うに配合した後、ボールミルを使用してアルコール中で
混練する。混練後、乾燥、仮成形して１０００℃で仮焼
する。その仮焼物を粉砕した後、ボールミルにてアルコ
ール中で微粉末にする。得られた仮焼粉にバインダーと
してポリビニルアルコールを添加造粒した後、１０００
ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成形してペレット状としてセラミッ
クス焼成治具（品川白煉瓦（株）製ジルコニア敷砂付ス
ピネル質セッター）上で１４００℃にて焼成し、試料番
号１〜８の固体電解質を製造した。
【０００９】得られた固体電解質の破断面を、走査型電
子顕微鏡で観察したところ、試料１〜８のいずれの試料
も１〜５μｍの結晶粒子からなる緻密な組織を有するこ
とが確認できた。また、粉末Ｘ線回折の結果、Ｍがラン
タン、ネオジム、サマリウム、ガドリウム、ジスプロシ
ウムでの回析パターンは、発明者らによって報告してい
るＬｉＸＳｉＯ4 （Ｘ＝Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ）の回折線パターン（中山享ら、Ｊ．Ｃｅｒａｍ．Ｓ
ｏｃ．Ｊｐｎ．，１００，８６７−７１（１９９２）及
び特願平４−３０６３７号）と一致することより、六方
晶であると考えられる。また、Ｍがイットリウム、ホル
ミウム、エルビウムの場合の回折線パターンは、上記に
較べ回折線が多く観察されており、希土類元素のイオン
半径が小さくなることにより結晶構造に歪みが生じてい
るものと推測される。
子顕微鏡で観察したところ、試料１〜８のいずれの試料
も１〜５μｍの結晶粒子からなる緻密な組織を有するこ
とが確認できた。また、粉末Ｘ線回折の結果、Ｍがラン
タン、ネオジム、サマリウム、ガドリウム、ジスプロシ
ウムでの回析パターンは、発明者らによって報告してい
るＬｉＸＳｉＯ4 （Ｘ＝Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ）の回折線パターン（中山享ら、Ｊ．Ｃｅｒａｍ．Ｓ
ｏｃ．Ｊｐｎ．，１００，８６７−７１（１９９２）及
び特願平４−３０６３７号）と一致することより、六方
晶であると考えられる。また、Ｍがイットリウム、ホル
ミウム、エルビウムの場合の回折線パターンは、上記に
較べ回折線が多く観察されており、希土類元素のイオン
半径が小さくなることにより結晶構造に歪みが生じてい
るものと推測される。
【００１０】得られた固体電解質の両面に白金ペースト
を塗布し、９００℃にて焼き付けて電極を形成した後、
赤外加熱炉中において温度を変化させ、インピーダンス
メーターにて周波数１００Ｈｚ〜１ＭＨｚで複素インピ
ーダンス解析を行い、全抵抗成分（粒内抵抗＋粒界抵
抗）から導電率を求めた。図１は、成分の異なる各試料
の導電率を説明する図であり、温度（°Ｋ）の逆数を横
軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの積を対数で示し
た。各試料ともに２００〜４００℃付近に変曲点が存在
している。また、各試料の変曲点の低温側と高温側につ
いて、σT＝σ0 ｅｘｐ（−Ｅ／ｋＴ）、σ0 ：定数、
ｋ：ボルツマン定数の関係式によって示される活性化エ
ネルギーＥを図１の直線の傾きから求め、３００℃にお
ける導電率とともに表１に記載した。
を塗布し、９００℃にて焼き付けて電極を形成した後、
赤外加熱炉中において温度を変化させ、インピーダンス
メーターにて周波数１００Ｈｚ〜１ＭＨｚで複素インピ
ーダンス解析を行い、全抵抗成分（粒内抵抗＋粒界抵
抗）から導電率を求めた。図１は、成分の異なる各試料
の導電率を説明する図であり、温度（°Ｋ）の逆数を横
軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの積を対数で示し
た。各試料ともに２００〜４００℃付近に変曲点が存在
している。また、各試料の変曲点の低温側と高温側につ
いて、σT＝σ0 ｅｘｐ（−Ｅ／ｋＴ）、σ0 ：定数、
ｋ：ボルツマン定数の関係式によって示される活性化エ
ネルギーＥを図１の直線の傾きから求め、３００℃にお
ける導電率とともに表１に記載した。
【００１１】全温度領域で最も高い導電率は、希土類元
素としてネオジム、サマリウムを使用した場合であり、
３００℃での導電率が１０-2Ｓ・ｃｍ以上で従来最も高
いカリウムイオン導電性を示す固体電解質と同等かそれ
以上である。更に、すべての試料について常温の水中に
７日間浸漬した後に測定した導電率には変化は認められ
なかった。
素としてネオジム、サマリウムを使用した場合であり、
３００℃での導電率が１０-2Ｓ・ｃｍ以上で従来最も高
いカリウムイオン導電性を示す固体電解質と同等かそれ
以上である。更に、すべての試料について常温の水中に
７日間浸漬した後に測定した導電率には変化は認められ
なかった。
【００１２】
【表１】
【００１３】実施例２ 実施例１に記載の試料番号３において、原料中のサマリ
ウムの混合比を変えて表１の試料番号９〜１１の組成の
固体電解質を製造し、実施例１と同様に特性を測定し、
その結果を表１に示すとともに、図２に導電率の温度変
化を温度（°Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度
σと温度Ｔの積を対数で示す。
ウムの混合比を変えて表１の試料番号９〜１１の組成の
固体電解質を製造し、実施例１と同様に特性を測定し、
その結果を表１に示すとともに、図２に導電率の温度変
化を温度（°Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度
σと温度Ｔの積を対数で示す。
【００１４】実施例３ 炭酸ルビジウム、表１に記載の希土類元素酸化物、沈降
性シリカを、Ｒｂ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、
ＳｉＯ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０とし
た点を除き、実施例１と同様に試料番号１２〜１５の組
成の固体電解質を製造し、特性を測定し、その結果を表
１に示すとともに、図３に導電率の温度変化を温度（°
Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの
積を対数で示す。また、カリウムを使用した場合と同様
に、これらの固体電解質はその粉末Ｘ線回折パターンか
ら六方晶であると考えられる。
性シリカを、Ｒｂ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、
ＳｉＯ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０とし
た点を除き、実施例１と同様に試料番号１２〜１５の組
成の固体電解質を製造し、特性を測定し、その結果を表
１に示すとともに、図３に導電率の温度変化を温度（°
Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの
積を対数で示す。また、カリウムを使用した場合と同様
に、これらの固体電解質はその粉末Ｘ線回折パターンか
ら六方晶であると考えられる。
【００１５】実施例４ 炭酸セシウム、表１に記載の希土類元素酸化物、沈降性
シリカを、Ｃｓ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、Ｓ
ｉＯ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０とした
点を除き、実施例１と同様に試料番号１６〜１８の組成
の固体電解質を製造し、特性を測定し、その結果を表１
に示すとともに、図４に導電率の温度変化を温度（°
Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの
積を対数で示す。また、カリウムを使用した場合と同様
に、これらの固体電解質はその粉末Ｘ線回折パターンか
ら六方晶であると考えられる。
シリカを、Ｃｓ2 Ｏ、Ｍ2 Ｏ3 （Ｍは希土類元素）、Ｓ
ｉＯ2 のモル比で０．２５：０．２５：０．５０とした
点を除き、実施例１と同様に試料番号１６〜１８の組成
の固体電解質を製造し、特性を測定し、その結果を表１
に示すとともに、図４に導電率の温度変化を温度（°
Ｋ）の逆数を横軸に、縦軸には電気伝導度σと温度Ｔの
積を対数で示す。また、カリウムを使用した場合と同様
に、これらの固体電解質はその粉末Ｘ線回折パターンか
ら六方晶であると考えられる。
【００１６】比較例 希土類元素に代えてアルミニウムに用いた点を除いて実
施例１と同様にＫＡｌＳｉＯ4 の組成の固体電解質を作
製し、導電率の測定を行い試料番号１９として導電率、
活性化エネルギー、導電率の温度変化の測定結果を図１
および表１に示す。
施例１と同様にＫＡｌＳｉＯ4 の組成の固体電解質を作
製し、導電率の測定を行い試料番号１９として導電率、
活性化エネルギー、導電率の温度変化の測定結果を図１
および表１に示す。
【００１７】
【発明の効果】本発明の固体電解質は、カリウム、ルビ
ジウムまたはセシウムから選ばれるアルカリ金属、希土
類元素及びケイ素の酸化物からなる固体電解質であり、
特にカリウム固体電解質は、従来最も高いカリウムイオ
ン導電率を示す群に匹敵する導電率を示し、更に高い緻
密性を有し、耐水性などの点に優れており、固体電池、
センサー、電位記憶素子などの用途において優れた特性
を発揮することができるものである。
ジウムまたはセシウムから選ばれるアルカリ金属、希土
類元素及びケイ素の酸化物からなる固体電解質であり、
特にカリウム固体電解質は、従来最も高いカリウムイオ
ン導電率を示す群に匹敵する導電率を示し、更に高い緻
密性を有し、耐水性などの点に優れており、固体電池、
センサー、電位記憶素子などの用途において優れた特性
を発揮することができるものである。
【図１】本発明のカリウムを含有する固体電解質の導電
率の温度変化を説明する図である。
率の温度変化を説明する図である。
【図２】固体電解質の構成成分の割合を変化させた場合
の導電率の温度変化を説明する図である。
の導電率の温度変化を説明する図である。
【図３】本発明のルビジウムを含有する固体電解質の導
電率の温度変化を説明する図である。
電率の温度変化を説明する図である。
【図４】本発明のセシウムを含有する固体電解質の導電
率の温度変化を説明する図である。
率の温度変化を説明する図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ｒ2 Ｏ）x （Ｍ2 Ｏ3 ）y （Ｓｉ
Ｏ2 ）z （ただし、Ｒは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか、
Ｍは希土類元素）、ただし０＜ｘ≦０．６０、０＜ｙ＜
１、０＜１＜ｚ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の組成からなることを
特徴とする固体電解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145850A JPH0717759A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145850A JPH0717759A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 固体電解質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717759A true JPH0717759A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15394543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5145850A Pending JPH0717759A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 固体電解質 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0717759A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4685192B1 (ja) * | 2010-07-27 | 2011-05-18 | 富久代 市村 | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
| JP4800440B1 (ja) * | 2010-12-22 | 2011-10-26 | 富久代 市村 | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5145850A patent/JPH0717759A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4685192B1 (ja) * | 2010-07-27 | 2011-05-18 | 富久代 市村 | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
| WO2012014556A1 (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Ichimura Fukuyo | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
| JP2012028266A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Fukuyo Ichimura | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
| JP4800440B1 (ja) * | 2010-12-22 | 2011-10-26 | 富久代 市村 | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
| WO2012086258A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Ichimura Fukuyo | シリコン化合物による固体型二次電池及びその製造方法 |
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