中性子ラジオグラフィによるNASICON型固体電解質LATPの室温トレーサー拡散係数測定

Measurement of room temperature tracer diffusion coefficient of NASICON-type solid electrolyte LATP by neutron radiography

Ezaka, Hiroki*; Yabutsuka, Takeshi*; Takai, Shigeomi*; Iikura, Hiroshi; Kurita, Keisuke; Harayama, Isao

酸化物系リチウムイオン伝導体は全固体電池用固体電解質への応用を目指して現在精力的に研究が行われている。NASICON型構造を持つLATP(Li $_{1.3}$ Al $_{0.3}$ Ti $_{1.7}$ (PO $_{4}$ ) $_{3}$ )は10 $^{-4}$ Scm $^{-1}$ のオーダーのイオン伝導率を示すものの、更なるイオン導電率の向上が期待される。我々はLATPにLaPO $_{4}$ 粒子を微分散させ、絶縁体分散効果により室温で電気伝導率が3倍程度向上することを見出した。絶縁体粒子界面近傍でイオンが高速で移動すると考えられることから、 $^{6}$ Li/ $^{7}$ Li安定同位体の中性子透過係数の違いを利用した中性子ラジオグラフィによる、トレーサー拡散係数測定を300 $^{circ}$ C500 $^{circ}$ Cの温度領域で行い、両者を比較した。その結果、LaPO $_{4}$ 分散LATPコンポジットでは母体に比べて拡散係数の向上は観測できたものの、3倍までの向上には至らなかった。これは高温ではバルク拡散の向上が著しいため、絶縁体分散効果の寄与が相対的に小さくなるためと考えられた。そこで絶縁体分散効果による拡散係数の変化を明らかにするために、室温におけるトレーサー拡散係数を測定することにした。本発表では母体のLATPの室温トレーサー拡散係数測定の結果を報告する。

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発表言語	:	Japanese
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発表会議名	:	日本セラミックス協会第38回秋季シンポジウム
開催年月	:	2025/09
開催都市	:	前橋
開催国	:	日本
キーワード	:	全固体リチウムイオン電池; 中性子イメージング; CNRF

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使用施設	:	JRR-3M(研究炉3)
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