2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21350115
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
今西 誠之 三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20223331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 敦 三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60324547)
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| Keywords | リチウムイオン電池 / インターカレーション / 電荷移動抵抗 / Pulsed Laser Deposition / 電気二重層 / キャパシタンス / 活性化エネルギー / 頻度因子 |
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| Research Abstract |
正極と固体電解質界面の検討を行うためLiFePO_4/LATP(Li_<1.4>Al_<0.4>Ti_<1.6>(PO_4)_3)焼結体/有機電解液/Liの構成のセルを作製し界面イオン移動の活性化エネルギーの測定を行った。また、LiCoO_2/LATP焼結体/有機電解液/Liというセルを作成してLiFePO_4との比較を行った。LiFePO_4とLATP界面のリチウムイオンの移動に伴う活性化エネルギーは33kJ/molであった。界面の活性化エネルギーはLATP中のリチウムイオン移動の活性化エネルギーと近い値を示した。本全固体電池は劣化の少ない充放電サイクルを繰り返すことができた。LiCoO_2/LATPの組み合わせについて、500℃による熱処理を3時間行ったところ、微量のCo_3O_4が確認された。この不純物が界面に存在する系では充放電サイクル性能の低下が観測された。
負極との界面を検討するためRFマグネトロンスパッタリングによりLi_<0.375>Sr_<0.4375>Ta_<0.75>Zr_<0.25>O_3(LSTZ)焼結体上にV_2O_5を積層(ψ10mm)した。Ar雰囲気下でLi/ゲルポリマー電解質/LSTZ/V_2O_5/Auの順に積層、ラミネートフィルムで封入された2極式の半セルを作製した。V_2O_5の結晶性と界面抵抗について検討を行ったところ、最も低温の300℃で界面を構成した系で高い容量が得られた。LSTZの電位窓よりV_2O_5とLSTZは電気化学的には反応しないが、熱処理により化学的反応が起こることが分かった。本反応は原子半径が近いV^<5+>とTa^<5+>の置換反応やリチウムイオンのV_2O_5層間への移動が起こり、界面が不動態化することでイオン移動を阻害すると考えられる。
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Research Products
(19 results)
