電極材料の緩和解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656581
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 八尾 健 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (50115953)
• 研究分担者: 高井 茂臣 京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 准教授 (10260655)
• 連携研究者: 薮塚 武史 京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 助教 (20574015)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 緩和解析 / リチウムイオン二次電池 / リチウム / 電極材料 / リートベルト解析 / 拡散 / 結晶構造 / 平衡状態

研究概要

リチウム挿入あるいは脱離後の開回路状態において、経時的に電極材料の解析を行うことにより、速度論的過程から熱力学的平衡に至る材料の状態変化を明らかにすることができることを、申請者は世界に先駆け発見し、この解析を「緩和解析」と名付けた。緩和解析は電極材料の動的状態変化を明らかにすることができる画期的手法であり、電極材料の研究に重要な知見を与える。緩和解析を多くの電極材料に適用した結果、電極材料は、リチウムの拡散に関し、ダイナミックにその状態を変化させていることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 進展するリチウムイオン二次電池電極材料の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 八尾健
  • 雑誌名: 繊維機械学会誌 巻: vol.66(7) ページ: 1-7
• [雑誌論文] Relaxation Analysis of Electrode Crystal Materials for Secondary Lithium Ion Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yao
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: vol.34 ページ: 9-12
  • DOI: 10.1016/j.egypro.2013.06.728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxation Analysis of Li-Co-O Cathode Material for Li Ion Secondary Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Shota Nagashima, Shigeomi Takai, Takeshi Yao
  • 雑誌名: ECS Electrochemistry Letters 巻: vol.2 (7) ページ: A72-A74
  • DOI: 10.1149/2.001308eel
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxation Analysis of Li inserted γ-Fe_2O_3 at Variuos Rates (2013)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Kaoru Takasu, Takeshi Yao
  • 雑誌名: Zero-Carbon Energy Kyoto 2012, Green Energy and Technology, Edited by T. Yao, Springer ページ: 161-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxation Phase Analysis of Li Inserted Li-Mn-O Cathode for Secondary Li Ion Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 雑誌名: ECS Electrochemistry Letters 巻: vol.2(1) ページ: A6-A9
  • DOI: 10.1149/2.007301eel
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multistage Li Insertion and Extraction Relaxation Analysis of γ-Fe_2O_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Shota Ito, Kaoru Takasu, Takeshi Yao
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: vol.80[10] ページ: 804-807
  • DOI: 10.5796/electrochemistry.80.804
  • 査読あり
• [雑誌論文] リチウムイオン二次電池電極材料における緩和解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 八尾 健
  • 雑誌名: ケミカルエンジニアリング 巻: vol.57(8) ページ: 593-597
• [雑誌論文] Relaxation Crystal Analysis of LiFePO_4 Cathode for Li-ion Secondary Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Kyohei Kameyama, Takeshi Yao
  • 雑誌名: Electrochemical and Solid-State Letters 巻: vol.15 (4) ページ: A49-A52
  • DOI: 10.1149/2.012204esl
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxation Phase Analysis of LiMn2O4 Cathode for Secondary Li Ion Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: ImSul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 雑誌名: Zero-Carbon Energy Kyoto 2011, Green Energy and Technology, Edited by T. Yao, Springer ページ: 165-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxation analysis of LiMnPO_4-based olivine-type material
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Satou, Shigeki Komine, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.ssi.2013.09.013
  • 査読あり
• [学会発表] Li-Ni-O 系リチウムイオン二次電池材料の緩和解析(2) (2014)
  • 著者名/発表者名: 永嶋将太, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 電気化学会第81回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] リチウム挿入グラファイト物質の一次元リートベルト緩和ステージ解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北村高嗣, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 電気化学会第81回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] Relaxation Phase Analysis of Li-Ni-O Cathode for Secondary Lithium-Ion Battery (2013)
  • 著者名/発表者名: Shota Nagashima, Seungwon Park, Im Sul Seo, Shigeomi Takai, Takeshi Yao
  • 学会等名: 224^<th> ECS meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Relaxation Stage Analysis of Li Inserted Graphite (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kitamura, Seungwon Park, Shigeomi Takai, Takeshi Yao
  • 学会等名: 224^<th> ECS meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] リチウム挿入/脱離時Li-Mn-O正極材料の緩和相解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徐任述, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 第54回電池討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Li-Ni-O系リチウムイオン二次電池正極材料の緩和解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永嶋将太, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 第54回電池討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Li-Mn-O系リチウムイオン二次電池正極材料における結晶相緩和解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徐任述, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] リチウム挿入グラファイト物質の緩和ステージ解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北村高嗣, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] リチウム挿入グラファイト負極物質の緩和ステージ解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北村高嗣, 朴陞原, 高井茂臣, 八尾健
  • 学会等名: 第15回化学電池材料研究会ミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Relaxation Phase Analysis for Li Extracted Li-Mn-O Cathode Material (2013)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: The 19th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] リチウムイオン二次電池正極材料ニッケル酸リチウムの緩和解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永嶋将太, 朴陞原, 徐任述, 八尾健
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Li-Mn-O系リチウムイオン二次電池正極材料におけるリチウム脱離時緩和構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徐任述, 朴陞原, 八尾健
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Relaxation Analysis of Electrode Crystal Materials for Secondary Lithium Ion Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yao
  • 学会等名: The 10th Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium (EMSES2012)
  • 発表場所: Ubon Ratchathani
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Li-Co-O系リチウムイオン二次電池正極材料の緩和解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永嶋将太, 朴陞原, 岩井太一, 八尾健
  • 学会等名: 第53回電池討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] リチウム挿入脱離LiFePO_4リチウムイオン二次電池正極の緩和解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朴陞原, 亀山恭平, 八尾健
  • 学会等名: 第53回電池討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Structure Analysis for Li Inserted α-Fe_2O_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Takasu, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Phase Analysis of Li-Co-O Cathode for Secondary Lithium-ion Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Shota Nagashima, Seungwon Park, Taichi Iwai, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Structure Analysis for Li Inserted LiNi_<1/3>Mn_<1/3>Co_<1/3>O_2 Cathode Material (2012)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Effect of Perticle Size on the Relaxation of LiFePO_4 Cathode (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Kyohei Kameyama, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Phase Analysis for Li inserted Li-Mn-O Cathode Material (2012)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Behavior of Li_<4/3>Ti_<5/3>O_4 Electrode for Li-ion Secondary Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Shota Uraki, Takeshi Yao
  • 学会等名: The Joint International Meeting of 222nd ECS Meeting and The Electrochemical Society of Japan
  • 発表場所: Honoruru
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Li脱離Li-Co-O系正極材料の緩和解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永嶋将太、朴 陞原、岩井太一、八尾健
  • 学会等名: 第14回化学電池材料研究会ミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Analysis of Li Inserted γ-Fe_2O_3 at Various Rates (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Kaoru Takasu, Takeshi Yao
  • 学会等名: The 4^<th> International Symposium of Kyoto University Global COE Program "Zero-Carbon Energy 2012"
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Change of Oxygen Parameter at the Relaxation Process of LiMn_2O_4 Cathod for Secondary Li Ion Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Im Sul Seo, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: The 4^<th> International Symposium of Kyoto University Global COE Program "Zero-Carbon Energy 2012"
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Structure Analysis of Li_<4/3>Ti_<5/3>O_4 Electrode for Li-ion Secondary Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Shota Uraki, Takeshi Yao
  • 学会等名: 221st ECS Meeting
  • 発表場所: Seattle
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Phase Analysis of Olivine-Type LiFePO_4 Cathode for Secondary Lithium-ion Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: Seungwon Park, Kyohei Kameyama, Takeshi Yao
  • 学会等名: 221st ECS Meeting
  • 発表場所: Seattle
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Relaxation Structure Analysis for γ-Fe_2O_3 with Various Li Insertion Rates (2012)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Takasu, Seungwon Park, Takeshi Yao
  • 学会等名: 221st ECS Meeting
  • 発表場所: Seattle
  • 年月日: 20120000
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://fssc.energy.kyoto-u.ac.jp/