Preparation of the nano-structure controlled electrochemically formed cathode material for lithium ion batteries.

• Project/Area Number: 18510111
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Microdevices/Nanodevices
• Research Institution: Nara National College of Technology
• Principal Investigator: KATAKURA Katsumi Nara National College of Technology, 物質化学工学科, 教授 (80169466)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,250,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: マンガン酸リウチム / 電解還元沈降法 / リチウムイオン二次電池 / ナノ構造 / スピネルマンガン酸リチウム / 電気化学QCM / 微細形状制御

Research Abstract

電解還元沈降法によって生成した水酸化マンガンを前駆体とするスピネルマンガン酸リチウムの微細形状制御に関する基礎的な検討をおい、以下の知見を得た。
(1) 水酸化マンガン生成に及ぼす電気化学パラメータの影響を検討したところ、生成機構がマンガンの物質輸送と核生成支配モデルを用いて説明できることが確認でき、直径が1μm以下から数μm以上の円盤状結晶や極めて大きなアモルファスが得ることに成功した。
(2) (1)で得られたマンガン系水酸化物から合成されたマンガン酸リチウムは、電析時の微細形状をほぼ保っていることが確認され、既存法で作製したリチウム含有マンガン系酸化物電極に比べて高いレート特性を有することが分かった

Research Products

• [Journal Article] Preparation of the electrochemically formed spinel-lithium manganese oxides (2009)
  • Author(s): Katsumi Katakura,K.Wada,Y.Kajiki, A.Yamamoto and Z. Ogumi
  • Journal Title: Journal of Power Sources 189 Pages: 240-247
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of the electrochemically formed spinel-lithium manganese oxides (2009)
  • Author(s): Katsumi Katakura, K. Wada, Y. Kajiki, A. Yamamoto, Z. Ogumi
  • Journal Title: Journal of Power Sources 189 Pages: 240-247
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Model Study for Oxygen Reduction Reaction and Durability of Pt/C Catalyst in Triple-Phase Boundary of PEFCs (2007)
  • Author(s): T. Hirai, K.Katakura
  • Journal Title: ECS Transactions 11(1) Pages: 809-818
• [Journal Article] A Model Study for Oxygen Reduction Reaction and Durability of Pt/C Catalyst in Triple-Phase Boundary of PEFCs (2007)
  • Author(s): T. Hirai, K. Katakura, et. al. (4)
  • Journal Title: ECS Transactions 11(1) Pages: 809-818
• [Presentation] The Electrochemical Precipitation of Size Controlled Mn(OH)_2 and Their Application to Li Ion Batteries (2008)
  • Author(s): K.Wada,Y.Kajiki,K.Katakura, T.Fukutsuka,Y. Uchimoto and Z. Ogumi
  • Organizer: 214th Electrochemical Society Meeting
  • Place of Presentation: Honolulu,HAWAI,USA
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] The Electrochemical Precipitation of Size Controlled Mn(OH)2 and Their Application to Li lon Batteries (2008)
  • Author(s): K. Wada, Y. Kaiiki, K. Katakura, T. Fukutsuka, Y. Uchimoto, Z. Ogumi
  • Organizer: 214th Electrochemical Society Meeting
  • Place of Presentation: Honolulu, HAWAI, USA
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] Preparation of the electrochemically formed spinel-lithium manganese oxides (2008)
  • Author(s): Katsumi Katakura,K.Wada,Y.Kajiki, A.Yamamoto and Z. Ogumi
  • Organizer: 14th International Meeting on Lithium Battery
  • Place of Presentation: TEDA, Tianjin, CHINA
  • Year and Date: 2008-06-22
• [Presentation] Preparation of the Electrochemically-Formed Spinel Lithium Manganese Oxides (2008)
  • Author(s): K Katakura, K Wada, Y. Kaiiki, A. Yamamoto, Z. Ogumi
  • Organizer: 14th International Meeting on Lithium Battery
  • Place of Presentation: TEDA, Tianjin, CHINA
  • Year and Date: 2008-06-22
• [Presentation] PEFC三相界面での酸素還元反応の三次電流分布解析 (2008)
  • Author(s): 厳本 朋哉、片倉 勝己(他8名)
  • Organizer: 電気化学会第75回大会
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 電解沈降水酸化マンガンを出発物質としたリチウム二次電池正極材料の合成 (2008)
  • Author(s): 梶木 良之、片倉 勝己(他2名)
  • Organizer: 電気化学会第75回大会
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 電解沈殿法による水酸化マンガンの合成とその粒子径制御 (2008)
  • Author(s): 和田 好平、片倉 勝己(他2名)
  • Organizer: 電気化学会第75回大会
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 部分的に浸漬したNafion被覆Pt/C触媒担持電極における3次電流分布解析 (2007)
  • Author(s): 松尾 祐嗣、片倉 勝己(他6名)
  • Organizer: 第48回電池討論会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-11-14
• [Presentation] PEFC三相界面モデルにおけるPt/C触媒の安定性-モデル領域での触媒劣化とその理論的考察- (2007)
  • Author(s): 平井 智昭、片倉 勝己(他5名)
  • Organizer: 第48回電池討論会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-11-14