「課程博士用」
学 学 学
学 位 位 位 位 論 論 論 文 論 文 文 文 の の の 要 の 要 要 要 約 約 約 約
専 攻 名 材料科学 専 攻 氏 名
ふ り が な
根
ね守
もり浩
ひろ良
よし学位論文題目
ガーネット型固体電解質の組成と電気化学的、化学的性質の関係
（英訳又は和訳 Relationship between composition and electrochemical and chemical properties of garnet-type solid electrolyte ）
主論文の要約 主論文の要約 主論文の要約 主論文の要約 導入（
導入（
導入（ 導入（Introduction Introduction Introduction Introduction） ） ） ）
現在電気自動車の市販が始まっているが、搭載する電池のエネルギー密度が不十分なため普 及はあまり進んでいない。 エ ネ ル ギ ー 密 度 の 高 い リ チ ウ ム イ オ ン 電 池 で も ガ ソ リ ン 車 と 同 程 度 の 航 続 距 離 を 走 行 す る こ と は 困 難 で あ り 、 リ チ ウ ム 空 気 電 池 に 代 表 さ れ る 革 新 的 電 池 が 必 要 と な っ て い る 。
背景（
背景（
背景（ 背景（Background Background Background Background） ） ） ）
リチウム空気電池を実用化するためには導電性の高い固体電解質が必要であり、近年ガーネッ ト型酸化物である Li7La
3Zr
2O
12(LLZ)という材料が Li に安定かつ導電性が比較的高いことから注 目されている。また電池として使用するためには導電率が高いだけでなく、安定性の高い材料を 使用する必要がある。固体電解質の性質は組成によって大きく変化するため、最適な組成を求め る必要がある。また、これまで同材料を合成する際には高温焼成時に用いるアルミナるつぼから アルミニウムの混入が起こっていたため、組成を制御するべきである。
目的（
目的（
目的（ 目的（Objectives Objectives Objectives） Objectives ） ） ）
ガーネット型酸化物の組成をコントロールし、導電性および安定性の高い組成を求める。
方法（
方法（
方法（ 方法（Methods Methods Methods Methods） ） ） ）
まずガーネット型酸化物のモデル材料として LLZ の前衛である Li5La
3Nb
2O
12の Nb 対して Sc を置換した Li5+2xLa
3Nb
2-xSc
xO
12(LLNS)を用い、キャリアイオンである Li の含有量を変化させ て合成することにより導電率の最適化を行う。高温焼成時にはアルミナるつぼの代わりにマグネ シアるつぼを用いてアルミの混入を防いだ。その後、ガーネット構造中の Li 量を導電率が高かっ た範囲に固定し、その他の部分の組成を変化させることによる Li や電解液への安定性への影響を 評価した。またアルミニウム入りの材料も合成し、導電性への影響を調査した。
La
3Nb
2-xSc
xO
12(LLNS)を用い、キャリアイオンである Li の含有量を変化させ て合成することにより導電率の最適化を行う。高温焼成時にはアルミナるつぼの代わりにマグネ シアるつぼを用いてアルミの混入を防いだ。その後、ガーネット構造中の Li 量を導電率が高かっ た範囲に固定し、その他の部分の組成を変化させることによる Li や電解液への安定性への影響を 評価した。またアルミニウム入りの材料も合成し、導電性への影響を調査した。
結果（
結果（
結果（ 結果（Results Results Results Results） ） ） ）
LLNS の Li 量を変化させて合成したところ、Li 量が 6.25 の際に最も高い導電性を示した。ま た、Li5+xLa
3Ta
2-xZr
xO
12(LLTZ)の系において金属 Li および高濃度の Li を含む塩基性の電解液に 対して最も高い安定性を持つ上、導電性も最も高かった。Al を含有した LLTZ は Al フリーの材 料と比較して導電性が向上したため、Al が導電性向上に寄与することがわかった。
続紙 有□ 無□
（続紙）「課程博士用」
氏 名
ふ り が な
