2018年度

JFCC研究成果集

未来社会を創出する革新材料開発と先端解析技術

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R-2
2018

Liイオン伝導体LiBH4添加NaIの欠陥形成挙動の理論計算



課題
LiBH4添加NaIはLiを含まない材料中にLiを添加することでLi伝導性が発現している。
⇒NaIにLiBH4がどう固溶し、どのようにLi伝導性が発現するのかを理論的に解明することは、
　特性の制御および材料系の開発指針を得ることに繋がる

解決手段
・理論計算によりLiBH4添加NaIの点欠陥形成エネルギーを計算した
・欠陥形成エネルギーからNaI 中にLiBH4がどう固溶し、Liが伝導するかを解析した

成果・新規性
理論計算によりLiBH4添加NaIの欠陥形成挙動を解明した
・ Liは主にNaサイトに置換固溶し、マイナー欠陥として、格子間LiとNa空孔が存在する
・ キャリア濃度の観点から、LiBH4添加NaIにおけるLiイオン伝導は格子間機構として発現すると考えられる


計算方法： 密度汎関数（DFT）法、3×3×3スーパーセル（216原子）
計算した点欠陥の種類
欠陥形成エネルギー(I-rich条件)
Li伝導機構



期待される市場・応用
原子レベルの材料設計指針 優れた特性を持つ全固体電池の固体電解質

謝辞 ： 本研究は、日本学術振興会科学研究費補助金新学術領域「複合アニオン化合物の創製と新機能」（16H06440）、
および情報統合型物質・材料開発イニシアチブ（MI2I）にて実施したものである


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