Control of Electron and Ion Transport at Interfaces and Its Application to All-Solid-State Batteries

全固体電池の高性能化を阻む本質的課題の一つは界面抵抗にある．そこで本稿では薄膜型モデル電池を用いた定量的な界面研究を紹介する．具体的には，固体電解質–電極界面，および正極–集電体界面における電子・イオン輸送機構を，バンド描像の視点から明らかにした例である．また，原子層レベルの界面設計によって電子のエネルギー障壁を精密に制御し，界面抵抗を大幅に低減した研究を示す．さらに，電子状態設計によりLiイオンの電気化学ポテンシャルを変調し，Liイオン輸送に整流機能を付与できることを報告する．以上は，界面におけるエネルギーバンド制御を通じた全固体電池設計に，新たな視座を与える．