| 研究課題/領域番号 |
07555575
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金村 聖志 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30169552)
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| 研究分担者 |
八尾 健 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (50115953)
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| キーワード | リチウム金属 / 超平滑メッキ / 非水電解液 / 充放電試験 / 表面被膜 / 表面電位 / 原子間力顕微鏡 / 添加剤 |
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| 研究概要 |
リチウム二次電池の負極活物質であるリチウム金属は、その充電反応の過程においてデンドライト状の析出形態をとる。このデンドライト生成を抑制することがリチウム二次電池の実用化にとって不可欠とされている。我々はHFを添加剤として用いることにより、デンドライトの生成を抑制することができることを報告した。これまではHF水溶液を添加剤として用いてきたが、本年度はHFの錯体である(C_2H_5)_4NF(HF)_nを用いることにより、余分な水分の添加を避けながらHFを添加する方法を新規に開発した。実際に析出形態を観察した結果、デンドライトの抑制効果があることがわかった。しかし、電極表面の状態は充放電を繰り返すと不均一化するために、最終的にはデンドライトが生成した。この不均一の評価をするために、前年度より開発してきた表面電位測定装置を用いてHF添加していない系について検討した結果、デンドライトの起点となる部分の帯電状態が、その他の箇所と比較して電位が高く、その表面状態が異なることが分かった。同様の測定を添加剤を含んだ電解液を用いて析出させたリチウム金属の表面被膜に対して実験を行った結果、表面電位の不均一性はほとんど観測されず、添加剤が表面被膜の均一化に大きく影響を及ぼしていることが分かった。しかし、充放電の繰り返しにより不均一化することが判明した。また、電解液の種類を変化させ測定を行った結果、エーテル系の溶媒を用いた場合に、充放電を繰り返した場合おいても、均一名被膜を得ることができることが分かった。
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