2007 Fiscal Year Annual Research Report
電解還元法によるリチウム電池用正極材料のナノ構造制御
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18510111
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
片倉 勝己 Nara National College of Technology, 物質化学工学科, 教授 (80169466)
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| Keywords | スピネルマンガン酸リチウム / 電解還元沈降法 / 電気化学QCM / 微細形状制御 |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続いて、スピネルマンガン酸リチウムを代表とするリチウム含有マンガン系酸化物材料にターゲットを絞り、電解条件を変えて電解還元沈降法による電極基盤上への水酸化マンガンの形成について、その形状と大きさの観点から検討した。また、水酸化マンガンへのリチウムイオンの導入と熱処理によるスピネルマンガン酸リチウムの合成を試み、充放電反応と前躯体の形状や生成量との関連について検討して以下の成果を得た。
(1)電流密度や電解質濃度を制御してリチウム含有マンガン系水酸化物の合成を試み、各種水酸化アルカリ水溶液と接触させることで前躯体であるアルカリ金属を含むマンガン系水酸化物を得、高温での熱処理によって様々な大きさのスピネルマンガン酸リチウムのからなる試料電極を合成した。
(2)得られた試料電極のSEMによる観察の結果、高温焼結後の試料の形状や大きさは前躯体のそれを引き継いでいるものの、熱処理中に細かな1次粒子の形成が進んでいることから、その1次粒子の集合体として二次粒子と見なせることが明らかになった。また、充放電のレート特性は2次粒子ではなく1次粒子の大きさに依存していることも明らかになった。
また、電極基板への電解沈降法による水酸化マンガン結晶の析出形状に関する理論的検討を行うために、電極近傍の物質輸送を考慮した3次電流分布解析法に関する基礎的検討にも着手し、モデル電極系を用いた電流分布解析手法の確立にも成功した。
本研究で得られた成果の一部は裏面の通り関係学会で公表したが、20年度には国際会議での発表も予定している。
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