次世代リチウムイオン二次電池への応用を目指した金属酸化物メソ結晶電極の開発

研究課題

研究責任者	立川貴士神戸大学, 理学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2014 – 2015
概要	本研究では、10 nm以下のTiO2ナノ粒子からなる多孔性TiO2メソ結晶をLiイオン二次電池の負極材料に応用することで、バルクTiO2の理論容量である約170 mA h/gを超える放電容量を達成することを主たる目標とした。TiO2の前駆体水溶液を基板上で焼結、後処理することで、10 nm以下のアナターゼ型TiO2ナノ結晶からなるTiO2メソ結晶を得た。このTiO2メソ結晶を活物質とする負極を作製し、電池特性を評価したところ、1.0～3.0 Vの電圧範囲において理論容量を超える可逆容量が得られ、Liイオンの挿入・脱離が可能であることがわかった。特に、充電1サイクル目で目標値を越える高い比容量が観測された。今後、メソ結晶の前処理や電池構造の最適化を行うことで、更なる性能向上が期待できる。