マグネトロンスパッタ法により作製した リン酸リチウムオキシナイトライド固体電解質薄膜の イオン伝導性に及ぼす導入ガス中窒素濃度の影響

摘要

Amorphous lithium phosphorus oxynitride (LiPON) thin films were deposited on SUS plates from a Li_3PO_4 target using RF magnetron sputtering with induction gas having various N_2 concentrations. The ionic conductivity of the amorphous LiPON films was approximately 7.6×10~(-6) S•cm~(-1) at 75% N_2 concentration, at which both doubly and triply phosphorus-coordinated nitrogen units would be linked to the Li_3PO_4 structure.%リチウムイオン二次電池(LIBs)は，その高いエネルギー密度と起電力のため電気自動車や携帯電話など幅広い分野に用いられている。しかしLIBsの構成部材には，可燃性有機電解液，酸素を放出する可能性のある正極材料が存在することから，高電位•高レートでの充放電中の発熱や電極間の内部短絡，あるいは衝撃による液漏れの際に発火する危険性がある。このため，発火•引火の危険性が無い安全なLIBs技術の開発が求められている。現在までに安全性を高める方法として様々な方法が検討されているが，その一つとして，可燃性有機電解液を使用せず，内部に液体成分を含まない全固体電池の開発がある。