2001 Fiscal Year Annual Research Report

新しいインターカレーション電極の開発に関する共同研究

Research Project

Project/Area Number	11695036
Research Institution	IWATE UNIVERSITY
Principal Investigator	熊谷直昭岩手大学, 工学部, 教授 (30003875)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	馬場守岩手大学, 工学部, 教授 (20111239) 駒場慎一岩手大学, 工学部, 助手 (20302052)
Keywords	インターカレーション電極 / リチウムインターカレーション / エマルジョン・ドライイング法 / リチウム二次電池 / 二酸化マンガンスピネル / 炭素材料 / 溶融塩還元法 / 充放電特性
Research Abstract	本共同研究は新しいインターカレーション電極を開発することを目的としており、本年度は二酸化マンガン系の材料をソフトケミストリー手法であるエマルジョン・ドライイング法、水熱反応法およびスパッタリング法による乾式合成法により合成し、また溶融塩電解還元法による炭素材料の合成を行った。さらに合成したインターカレーション材料の結晶構造解析、並びにそれらの結晶構造中でのリチウム拡散挙動に関する電気化学的実験および理論的アプローチを実施した。これらの主な成果は次の通りである。 1)エマルジョン・ドライイング法を用いて得られる前駆体を850℃で加熱処理することにより、大きいAlドープ量を有するLiAlxMn_2スピネル化合物を合成した。合成したLiAl_<0.3>Mn_<1.7>O_4のAlとMn原子のマッピング、ホスト格子中でのLi^+-Li^+間の相互作用等について調べた。このAlドープスピネルは120mAh/gの高い放電容量でもって優れたサイクル性能を示した。 2)rf-マグネトロンスパッタリング法によりLiMn_2O_4正極とV_2O_5負極からなる新型の全固体リチウムイオンニ次電池を作成した。この作成した二次電池は3.5Vと0.3Vの電圧間で約18μA/cm^2の充放電容量でもって優れたサイクル特性を示した。さらに本二次電池は真空中においても優れたサイクル特性を示すことが分かった。 3)Ni電極を用いて450℃での三成分Li_2CO_3-Na_2CO_3-K_2CO_3系溶融塩の電解還元により微細な炭素粉末を合成した。この炭素粉末はグラファイト、アモルファス炭素およびナノ構造炭素からなることが分かった。この三番目の炭素は約10nmの直径を持つ長いロープからなることを見出した。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] S.-T., Myang: "Orthorhombic LiMnO_2 as a High Capacity Cathode for Lithium-Ion Battery Synthesined by Hydrothermal Route"Chemistry Letters. 2001. 80-81 (2001)
[Publications] Naoaki Kumagai: "Preparation of Todorokite-type Manganese-based Oxide and its Application as Lithium and Magnesium Battery Cathode"Journal of Power Sources. 97-98. 515-517 (2001)
[Publications] M.Baba: "Fabrication and Electrochemical Characteristics of All-Solid-State, rechargeable Batteries"Journal of Power Sources. 97-98. 798-800 (2001)
[Publications] S.-T., Myang: "Enhanced structural stability and Cyclability of Al-doped LiMn_2O_4 Spinel Synthesized by the Emulsion Drying Method"Journal of the Electrochemical Society. 148・5. A482-A489 (2001)
[Publications] B.Kaplan: "Synthesis of Nonostructured Carbon Material by Electroyeduction in Fused Alkali Carbonates"Chemistry Letters. 2001. 714-715 (2001)
[Publications] B.Kaplan: "The oretical Approach of the Lithium Intercalation 1 Decntercalation Process in Host Materials"Electrochemistry. 69・8. 592-597 (2001)
[Publications] S.-T., Myang: "Recent Research Development in Electrochemistry Vol.4"Trans World Wetwork. 19 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

新しいインターカレーション電極の開発に関する共同研究

Principal Investigator

熊谷 直昭 岩手大学, 工学部, 教授 (30003875)

Research Products

[Publications] S.-T., Myang: "Orthorhombic LiMnO_2 as a High Capacity Cathode for Lithium-Ion Battery Synthesined by Hydrothermal Route"Chemistry Letters. 2001. 80-81 (2001)

[Publications] Naoaki Kumagai: "Preparation of Todorokite-type Manganese-based Oxide and its Application as Lithium and Magnesium Battery Cathode"Journal of Power Sources. 97-98. 515-517 (2001)

[Publications] M.Baba: "Fabrication and Electrochemical Characteristics of All-Solid-State, rechargeable Batteries"Journal of Power Sources. 97-98. 798-800 (2001)

[Publications] S.-T., Myang: "Enhanced structural stability and Cyclability of Al-doped LiMn_2O_4 Spinel Synthesized by the Emulsion Drying Method"Journal of the Electrochemical Society. 148・5. A482-A489 (2001)

[Publications] B.Kaplan: "Synthesis of Nonostructured Carbon Material by Electroyeduction in Fused Alkali Carbonates"Chemistry Letters. 2001. 714-715 (2001)

[Publications] B.Kaplan: "The oretical Approach of the Lithium Intercalation 1 Decntercalation Process in Host Materials"Electrochemistry. 69・8. 592-597 (2001)

[Publications] S.-T., Myang: "Recent Research Development in Electrochemistry Vol.4"Trans World Wetwork. 19 (2001)

熊谷直昭岩手大学, 工学部, 教授 (30003875)