2013 Fiscal Year Annual Research Report
放電プラズマプロセスによる次世代二次電池用コンポジット電極の創製
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24860075
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
作田 敦 独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 研究員 (30635321)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | 放電プラズマ焼結法 / カーボン / 硫黄 / 電池 / 固体電解質 / 電解液 |
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| Research Abstract |
本研究では、放電プラズマプロセスを用いてカーボンを合成し、リチウム‐硫黄二次電池用材料としての応用を検討した。新奇な機能を有するカーボンを作製するために、出発原料として、導電性のカーボンとポリマーの複合体を用い、放電プラズマプロセスによる熱処理を行うことで機能性カーボンの作製を行った。また、良好な界面を形成することのできる固体電解質の開発を目指し、リチウムイオン伝導性固体電解質にアルカリ金属を添加した固体電解質を作製した。得られたカーボンと硫黄をボールミル混合することによって、リチウム二次電池用正極材料を作製した。複合体重量当たり400 mAh g-1以上の容量で可逆に充放電できることを確認した。作製した電極複合体は、通常使用されるエーテル系溶媒だけではなく、使用困難と言われているカーボネート系溶媒においても充放電が可能であることが分かった。また、固体電解質を用いて作製した全固体セルにおいても作動可能であった。アセチレンブラックなどの従来のナノカーボンを用いた際も、ボールミル条件によっては、カーボネート系溶媒においても可逆充放電を確認することができた。放電電位は、従来報告されているものと異なっており、通常の硫黄活物質とは異なる充放電が起こっていることが示唆された。マイルドなボールミル条件の際には、電極複合体当たりの容量を800mAh g-1程度に増加したが、カーボネート系溶媒を用いた際の特性は低下した。これらの結果より、カーボンの作製方法だけではなくボールミル処理が得られる複合体の物性に影響を及ぼしていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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