日本結晶学会誌Vol55No3 page 21/82

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概要：
日本結晶学会誌Vol55No3

新規リチウムイオン電池負極材料の開発とその結晶学的評価Na 2Ti 6O 13を前駆体としてNa＋/Li＋イオン交換反応を用いて,新規物質Li 2Ti 6O 13の合成に成功し,粉末X線回折・中性子回折測定により結晶構造を決定した.またリチウムイオン二次電池を作製し, Liイオン挿入・脱離反応を明らかにした.今回,高容量リチウムイオン二次電池負極材料として試験された新規物質Li 2Ti 6O 13は,容量としては現行材料のLi 4Ti 5O 12の理論容量を超える230 mAh/gであったが,著者の期待に反して不可逆容量が大きく,サイクル特性も良好とはいえない物質であった.しかしながら,今回のように結晶構造に注目して, Liイオンの挿入・脱離挙動の解明や新規材料の設計を行って研究を進めることが,次世代の電池材料開発の1つの手段であると考えている.謝辞今回の研究は,著者が筑波大学大学院在籍中に産業技術総合研究所技術研修生として行った研究をまとめたものである.ご指導いただきました,筑波大学数理物質科学研究科大嶋建一教授,産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門結晶制御プロセス研究グループ秋本順二グループ長に感謝いたします.文献1）K. Kataoka, Y. Takahashi, N. Kijima, J. Akimoto and K. Ohshima:J. Phys. Chem. Solids 69, 1454 (2008).2）K. Kataoka, Y. Takahashi, N. Kijima, J. Akimoto and K. Ohshima:Solid State Ionics 180, 631 (2009).3）K. Kataoka, J. Awaka, N. Kijima, H. Hayakawa, K. Ohshimaand J. Akimoto: Chem. Mater. 23, 2344 (2011).4）M. R. Harrison, P. P. Edwards and J. B. Goodenough: Philos.Mag. B 52, 679 (1985).5）K. M. Colbow, J. R. Dahn and R. R. Haering: J. Power Sources26, 397 (1989).6）T. Ohzuku, A. Ueda and N. Yamamoto: J. Electrochem. Soc.142, 1431 (1995).7）L. Aldon, P. Kubiak, M. Womes, J. C. Jumas, J. Olivier-Fourcade,J. L. Tirado, J. I. Corredor and C. P. Vicente: Chem. Mater. 16,5721 (2004).8）A. Deschanvres, B. Raveau and Z. Sekkal: Mat. Res. Bull. 6,699 (1971).9）C. Chen, M. Spears, F. Wondre and J. Ryan: J. Crystal Groeth250, 139 (2003).10）V. Petricek, M. Dusek and L. Palatinus: Jana2006. The crystallographiccomputing system. Institute of Physics, Praha, Czech Republic(2006)11）S. R. Hall, D. J. du Boulay and R. Olthof-Hazekamp: Eds.“Xtal3.5System,”University of Western Australia, Australia, (2000).12）F. Izumi and R. A. Dilanian: Recent Research Developments inPhysics, 3, II, Transworld Research Network, Trivandrum 699(2002).13）K. Momma and F. Izumi: J. Appl. Crystallogr. 41, 653 (2008).14）D. Tsubone, J. Hashimoto, K. Igarashi and N. Shimizu: J.Ceram. Soc. Jpn. Inter. Ed. 102, 180 (1994).15）K. Chiba, N. Kijima, Y. Takahashi, Y. Idemoto and J. Akimoto:Solid State Ionics 178, 1725 (2008).16）W. A. England, J. B. Goodenough and P. J. Wiseman: J. SolidState Chem. 49, 289 (1983).17）R. Dominko, E. Baudrin, P. Umek, D. Ar?on, M. Gaber??ek andJ. Jamnik: Electrochem. Commun. 8, 673 (2006).18）S. Andersson and A. D. Wadsle: Acta Cryst. 15, 194 (1962).19）A. Altomare, G. Campi, C. Cuocci, L. Eriksson, C. Giacovazzo,A. Moliterni, R. Rizzi and P. -E. Werner: J. Appl. Crystallogr.42, 768 (2009).20）L. Palatinus and G. Chapuis: J. Appl. Crystallogr. 40, 786(2007).21）K. Ohoyama, T. Kanouchi, K. Nemoto, M. Ohashi, T. Kajitaniand Y. Yamaguchi: Jpn. J. Appl. Phys. 37, 3319 (1998).22）P. Blaha, K. Schwarz, G. Madsen, D. Kvasnicka and J. Luitz:WIEN2k, Augmented Plane Wave＋Local Orbitals Program forCalculating Crystal Properties. Technische Universitat Wien, Vienna,2001.プロフィール片岡邦光Kunimitsu KATAOKA㈱独産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門結晶制御プロセス研究グループNational Institute of Advanced Industrial Scienceand Technology（AIST）Advanced Manufacturing Resarch InstituteCrystal Materials Engineering Group〒305-8565茨城県つくば市東1-1-1つくば中央5-21-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8565, Japan最終学歴：筑波大学数理物質科学研究科物性・分子工学専攻博士後期課程修了,博士（工学）専門分野：固体化学,電気化学現在の研究テーマ：蓄電デバイス材料の開発と評価日本結晶学会誌第55巻第3号（2013）187