2018 Fiscal Year Research-status Report
二次電池正極反応分布の充放電環境依存性と不均一反応の起源の解明
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18K05305
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
片山 真祥 立命館大学, 生命科学部, 講師 (90469198)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 反応分布 / イメージングXAFS / 充放電環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リチウムイオン電池正極で発生する不均一な反応分布は、電池の大型化や電極の大面積化にとって大きな障壁となる。部分的な反応の進行は予期しない過電圧や局所的な大電流の原因となる可能性があり、充放電の繰り返しにより部分的な劣化が進行する可能性もある。このような反応分布は電池の充放電過程をその場解析することではじめて状況が明らかになるものである。本研究では二次電池の反応分布に注目し、その特性を明らかにすることを目的とする。二次電池がどのような環境で利用され、その際にどのような反応分布が発生したかは実用上重要な知見である。二次電池の充放電時の環境により電極反応の空間分布が影響を受けるのかどうかを試験するために、拘束圧可変セル保持具の設計・製作を行った。市販のリチウムイオン電池では電極が積層あるいは巻回されたセルが一般的であるが、X線吸収分光法を用いた反応の空間分解解析には電極が単層である専用の試験セルを用いる。電極反応の空間分布にこのようなセルの構造がどのように影響しているのかどうかを把握する目的で、積層セルにおける電極が受けているような拘束圧を単層セルでも再現できるように、単層セルの保持およびX線透過窓であるBe板を用いて外部から拘束力を変更可能な治具を作製した。本年度はセルの製作を実施し、これを用いた反応分布解析が実施可能かどうかの検証を行った。リチウムイオン電池の反応分布について、充放電時の拘束圧をを変化させた条件での解析が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
測定・解析に必要な実験装置の製作は順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は環境制御下での電池充放電試験を進め、放射光を利用した解析を並行して行う。当初予定していた環境変数が反応分布に寄与していないことが判明した場合には、適時方針を検討する。
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