1999 Fiscal Year Annual Research Report
大型二次電池用金属超微粒子を用いる高エネルギー密度新規負極材料の開発
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10450320
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
脇原 將孝 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016596)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田 博将 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80242270)
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| Keywords | 高エネルギー電池 / 負極材料 / リチウムインターカレーション |
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| Research Abstract |
携帯機器の小型・軽量化に伴い、高いエネルギー密度を有するリチウム二次電池にの容量特性向上に対する要求が高まっている。このような要求に対して、本研究では負極活物質として遷移金属酸化物を着目し、よりエネルギー密度の高いリチウム二次電池の基盤技術となるような電極活物質の探索および電極反応の解析をおこなった。
酸化物の中で、特にMnV_2O_6,MnMoO_4は高い初期容量と比較的優れたサイクル特性を示した。MnV_2O_6はMnおよびVのどちらも八面体位置にあるBrannerite構造、MnMoO_4はMnが八面体位置Moが四面体位置を占めるα-MnMoO_4構造を有している。これらの酸化物へのリチウムイオンのインターカレーションを解析するため、金属リチウムを対極として2V〜0Vの電位範囲でサイクル特性の評価を行ったところ初期容量1400mAhg^<-1>を示した。X線回折による構造解析の結果、まず結晶構造を保ったままリチウムイオンの固溶反応が起こり、その後リチウム組成が増加すると、もとの結晶構造を維持できなくなりアモルファス化することがわかった。また、その後の2V〜0Vの電位範囲のサイクルは、このアモルファス相で起こることがわかった。
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[Publications] Masanobu NAKAYAMA: "Mixed Conduction for the Spinel Type (1-x) Li_<4/3>Ti_<5/3>O_4 System"Solid State Ionics. 117. 265-271 (1999)
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[Publications] Dong SONG: "The Spinel Phases LiAl_yMn_<2-y>O_4(y=0, 1/12. 1/9, 1/6, 1/3) and Li(Al,M)_<1/6>Mn_<11/6>O_4 (M=Cr, Co) as the Cathode for Rechargeable Lithium Batteries"Solid State Ionics. 117. 151-156 (1999)
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[Publications] Naoki HAYASHI: "Cathode of LiMg_yMn_<2-y>O_4and LiMg_yMn_<2-y>O_<4-δ> Spinel Phases for Lithium Secondary Batteries"J.Electrochem.Soc.. 146・4. 1351-1354 (1999)
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[Publications] Reiko YAMAGUCHI: "Heat of Formation for LiM_yMn_<2-y>O_4 (M=Co, Cr, Li, Mg, Ni) Spinel Solid Solution"J.Therm.Anal.Cal.. 57. 797-806 (1999)
