Clarification of lithium-ion migration process in blended cathode of lithium-ion battery

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02854
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Central Research Institute of Electric Power Industry
• Principal Investigator: Kobayashi Takeshi 一般財団法人電力中央研究所, エネルギートランスフォーメーション研究本部, 上席研究員 (00637994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大渕 博宣 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 産業利用・産学連携推進室, 技術員 (40312996) ; 大沼 敏治 一般財団法人電力中央研究所, エネルギートランスフォーメーション研究本部, 上席研究員 (50371290) ; 本間 徹生 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 産業利用・産学連携推進室, 主幹研究員 (50443560)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: リチウムイオン電池 / 混合正極 / スピネル構造 / 層状構造

Outline of Final Research Achievements

We have investigated the interaction of cathode materials in a blended cathode of lithium-ion battery by repeated charge-discharge cycles. Charge-discharge tests were conducted on LiMn2O4 (LMO) with spinel-structure and LiNi0.8Co0.2O2 (LNC) with layered structure. Their percentages of the capacity decrease of each cathode materials were lower than that of the blended cathode composed of LMO and LNC. Examination of the degraded blended cathode suggested that part of the crystal structure of the LNC had changed, indicating an interaction between LMO and LNC through charge-discharge cycle tests.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

混合正極を構成する正極材料の間で相互作用があり、それが充放電性能へ影響することを見出した。混合正極はリチウムイオン電池の正極として頻繁に利用されているため、混合正極の充放電挙動を明らかにできたことは今後のリチウムイオン電池の性能改善に寄与できると考えられる。