Letter 材料：インターカレートされたアナターゼ型TiO2におけるナノ結晶相間でのリチウムの平衡輸送 2002年7月25日 Nature 418, 6896 doi: 10.1038/nature00901 アナターゼ型結晶構造をもつTiO2マイクロ結晶は、リチウム充電池の負極材料の他、エレクトロクロミック素子や太陽電池の材料としても使用される。電池応用に必要なようにリチウムをインターカレートすると、アナターゼ型TiO2は自発的な相分離を起こし、数十ナノメートルのスケールでリチウムの乏しい領域（Li0.01TiO2）とリチウムに富んだ領域（Li0.6TiO2）とに分かれる。放電の際、電池は幅広いリチウム濃度にわたって一定の電極間電位を保つ必要がある。電極中の2相平衡系がそのような電位のプラトーをもたらすのは、相の相対分率だけがリチウムの充電（または放電）に伴って変わるからである。液体と気体の間の平衡が2相間の連続的な粒子交換によって保たれるのと同様に、固体状態の平衡を維持するにも同様の交換が必要である。しかし、この交換が起こる時間と長さのスケールは不明である。今回、リチウムがインターカレートされたTiO2の、入り交じった結晶学相の間での連続的なリチウムイオン交換を固体核磁気共鳴によって直接観察したので報告する。室温では、相の境界を横切るリチウムイオンの連続流量は最大1.2×1020s-1m-2であることがわかった。 Full Text PDF 目次へ戻る
