2008 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 |
本年度も、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状について、特に生成する水酸化物の形状とサイズの再現性および均一性について検討を加えた。また、マクロ電解を用いて本法による水酸化マンガンの大量合成を試み、液相での中和反応によって得られた水酸化マンガンを含めて、先の手法によるスピネルマンガン酸リチウムの合成を試みた。得られたこれら生成物の充放電反応について検討を加え、以下の成果を得た。
(1) 電流密度や電解質濃度を制御して得られたリチウム含有マンガン系水酸化物は、形状が一様であるだけでなく、電極上で良好な粒度分布を示すことをSEM観察写真統計的な分析によって確認した。水酸化リチウムとの接触によって水酸化物は膨潤するものの、熱処理後に得られるスピネルマンガン酸リチウムの形状は、元の水酸化物の形状を維持しており、電解法による形状制御に成功した。
(2) マクロ電解法および化学的手法によって得された水酸化マンガンからも(1)と同様の処理によってスピネルマンガン酸リチウムを得ることに成功したが、これらの生成物を金属基板に塗布した電極の電気化学特性は、化学的手法によるものが最も悪かった。マクロ法の場合、(1)の手法で得られた物質より1次粒子のサイズが小さかったものの、充放電挙動特性、特にレート特性が劣ることがわかった。
これは基板上における活物質の密着性等に起因するものと推定されたが、より詳細な検討が必要であることがわかった。本研究得られた成果の一部は裏面の通り関係学会で公表した。
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