2005 Fiscal Year Annual Research Report
B-C-N化合物へのリチウムのインターカレーションとリチウム2次電池への応用
| Project/Area Number |
16560595
|
|---|
| Research Institution | Yonago National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
小田 耕平 米子工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90043611)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 薫 米子工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (30270317)
|
|---|
| Keywords | BCN化合物 / リチウムイオン2次電池 / 抵抗率 / 加圧成形体 / 半導体 / トポタクティック / 負極材料 / 電気伝導度 |
|---|
| Research Abstract |
BCN化合物は、ホウ酸メラミン結晶の形態を維持し、出発物質の結晶子を制御することによりmmオーダーまで上げることができ、成型も容易で単純な1軸加圧により板状や柱状の成型体を得ることができる。本研究では、このBCN化合物をリチウムイオン2次電池の極材料として用いるため、サイクリックボルタンメトリ(CV)により基礎的検討を行った。
作用極としてBCN化合物成型体、参照極・対極として金属Liを用いてCVを行ったところ、0.2-0.4V付近に、Li^+のインターカレーションに起因すると考えられるピークが確認された。しかし、電圧スイープ中にセル内で気体が顕著に発生し、測定を著しく妨害した。発生した気体の種類は、現在のところ明らかでないが、発生原因としては、結晶子の細孔に吸着された気体の放出と電解液の電気分解の二つの可能性が考えられる。前者であれば、セル内の脱ガスを1度行えば解消するはずであるが、脱ガスを行っても改善されなかった。従って、後者の可能性が極めて高いと考えられる。今回用いた電解液は、炭素系電極を用いた場合でも電気分解を受けにくいが、用いたBCN化合物は、その表面に、合成時に還元剤として共存させるMgから生成するMgOやMg窒化物が残留している可能性があり、それらが何らかの作用を及ぼしているものと考えられる。また、BCN化合物のみの成型体は、電解液に浸漬すると外形が容易に崩れるため外形を維持するためにバインダであるPTFEを60wt%以上添加しなければならない。充放電容量を高めるためには、含有率をより一層高める必要があり、成型用バインダを工夫するか、結着性を高めるために何らかの表面処理を行う必要があることが分かった。
|
