イオンが電荷担体となり電気伝導性を示す“固体イオニクス”材料を総合的に解説
全固体二次電池、燃料電池、リチウムイオン電池、リアクタ、センサ、、、
１．固体イオニクス材料概論
1）固体における電気伝導
2）固体におけるイオン伝導と格子欠陥
3）固体イオニクス材料の具体例
a）Agイオン伝導体：α-ヨウ化銀
b）Naイオン伝導体：β-アルミナ
c）酸化物イオン伝導体：安定化ジルコニアなど
d）プロトン伝導体：ペロブスカイト型酸化物
e）イオン－電子混合伝導体
4）固体イオニクス材料の応用例と現状
a）金属の高温酸化
b）燃料電池：固体酸化物形燃料電池
c) センサー：酸素センサー
d）二次電池：リチウムイオン二次電池
２．固体イオニクス材料の理論的取扱い
1）固体イオニクス材料の熱力学
a）化学ポテンシャル，電気化学ポテンシャルとは
b）酸化物の熱力学
c）酸素不定比性
d）Kroger-Vink表記
e）Brouwer図
2）固体におけるイオン伝導の理論的取扱い
a）固体における原子の拡散 － 拡散現象の微視的描像
b）拡散方程式，拡散係数
c）イオン伝導の駆動力
d）混合伝導体の取り扱い（ワグナー理論）
3）固体イオニクスデバイスの熱力学
a）全固体電池の起電力の考え方
b）全固体電池におけるポテンシャル分布
c) 液体電解質電池との類似点・相違点
３．固体イオニクス材料・デバイスの評価法
1）固体イオニクス材料合成上の注意点
a）固相反応，液相反応
b）焼結体の作製
2) 固体イオニクス材料・デバイス評価上の注意点
a）電気化学セル
b）参照電極
c）実験条件の調整
3）固体イオニクス材料の材料物性評価の具体例
a）導電率：直流四端子法
b）導電率：交流インピーダンス法
c）イオン・電子部分導電率の評価
4）固体イオニクスデバイスにおける電極反応評価の具体例
a）電気化学測定
b）分光学的手法を用いたオペランド測定
□質疑応答□