リチウム金属負極上のデンドライト成長に伴うLi^+イオン濃度分布の測定

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450285
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 福中 康博 京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 助教授 (60111936)
• Keywords: リチウム電池 / リチウム金属負極 / デンドライト成長 / Li^+イオン濃度分布 / ホログラフィック干渉計 / 連結性

Research Abstract

電気自動車電池としてリチウム金属負極の開発が不可欠である。リチウム金属の還元力は強く有機電解質との反応によりリチウム金属表面に不均一なイオン伝導性被膜が形成され、負極はデンドライト成長し、電池の可逆性を保つことが不可能になる。添加剤により表面被膜の不均一性の緩和しようとするなど多数の研究が行われてきた。しかるに電析金属のデンドライト成長とイオンの移動速度の"連結"性のような基礎的研究は試みられていない。我々はこれまでに水溶液系の金属電析に関して、干渉計を利用してイオンの移動速度と電析形態の"連結"現象を議論してきた。有機溶媒中の電析に関しては水溶液系とは多くの差異も考えられるが、デンドライト成長過程の現象論的類似性を比較検討することも意義がある。本研究ではレーザホログラフィック干渉計を用いてリチウム負極近傍のLi^+の移動速度や表面過電圧の測定を行いつつある。定電流電解実験に伴うPC電解液中のリチウムイオン濃度分布を測定しつつある。今後は長焦点作動型レーザー走査顕微鏡で電析形態の観察を行う。これら両者の結果を比較検討してLi^+イオンの移動速度とリチウム金属電析形態を"連結"することを試みる。