Tag Archives: メカニズム解明

06 9月 2016

【論文紹介（オープンアクセス）】Transition of lithium growth mechanisms in liquid electrolytes

出展：http://news.mit.edu/

Energy Environ. Sci., 2016, Advance Article, DOI: 10.1039/C6EE01674J
・特殊な測定治具によりリチウム金属の析出について詳細に観察。
・リチウム析出には２つの異なる形態が存在する。
・１つは、初期の析出形態である”苔状リチウム”。これは根本から成長する。
・この苔状リチウムは多孔質セラミックスセパレータを通過することはできない。
・もう一方は先端から急激に成長する”樹木状リチウム”。これはお馴染み、ショートや電解液の分解の原因となる。
・本報告では苔状リチウムから樹木状リチウムへ変化する充電容量”Sand`s Capacity”を測定し、纏められている。
＜元記事＞http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/EE/C6EE01674J#!divAbstract

21 8月 2016

【論文紹介】Lithium metal protection through in-situ formed solid electrolyte interphase in lithium-sulfur batteries: The role of polysulfides on lithium anode

出展：http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 327, 30 September 2016, Pages 212–220
・LiS電池の金属リチウム負極の劣化メカニズムについての報告。
・S正極から溶出したポリスルフィドが負極表面のSEIの構造に影響する。
・0.02M程度のLi2S5(硫黄としては0.1M)では、添加剤LiNO3と電解質塩とLi2S5からなる安定したSEIが形成されるが、Li2S5濃度がそれ以上ではデッドリチウムの増加に繋がり、クーロン効率効率が低下する。
＜元記事＞http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316309235

13 6月 2016

【論文紹介】Exploring the sodium storage mechanism in disodium terephthalate as anode for organic battery using density-functional theory calculations

出展：http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 324, 30 August 2016, Pages 572–581
・ナトリウムイオン電池の負極としての２ナトリウムテレフタル酸(Na2TP) のナトリウム貯蔵メカニズムについての報告。
・第一原理計算によると、２つのカルボン酸に２つのNaイオンが挿入されるだけでなく、芳香環上のヘキサゴナルサイトへもNaイオンが挿入される。
・そして挿入されたNa原子は伝導帯の空乏層に電子を供与する。
・さらに、クリーンなNa2TPのNaの拡散障壁は0.23eVととても低くなることを明らかとした。

<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316306553

24 5月 2016

【論文紹介オープンアクセス】Ionic Conduction in Lithium Ion Battery Composite Electrode Governs Cross-sectional Reaction Distribution

出展：http://www.nature.com/

Scientific Reports, DOI：10.1038/srep26382
・京都大学の 内本 喜晴らの研究グループの、リチウムイオン電池内部の反応不均一現象を可視化し、その発生要因を解明したとのプレスリリースの元論文。
・2次元データが取得可能なＸ線吸収分光測定を行い、合剤断面の反応進行度のイメージングを行った。
・空孔率が小さな電極では電極表面の反応速度が早く、不均一な反応であったが、電極空孔率が大きな電極では均一に反応が進行した。
・６端子を用いてイオン伝導、電気伝導をそれぞれ分離して測定する手法を新たに開発した。その測定により、リチウムイオン電池の実用的な合剤電極中では、イオン伝導が律速になっている可能性が極めて高いことを確認し、イオン伝導が反応の不均一性の支配因子であることを実証した。
＜元記事＞http://www.nature.com/articles/srep26382

23 5月 2016

【論文紹介】A new finding on the role of LiNO3 in lithium-sulfur battery

出展：http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 322, 1 August 2016, Pages 99–105
・LiS電池に有効とされているLiNO3添加剤のメカニズムについての新たな知見。
・これまでは、リチウム負極表面にポリスルフィドとの反応を抑制する被膜を形成することにより、シャトルを抑制すると考えられてきた。
・本報告では、硝酸アニオンがポリスルフィドを硫黄元素に変化する触媒として作用していることを明らかとしている。
・更に、この触媒作用は、可用性の硝酸塩と不溶性の硝酸塩の組み合わせで相乗効果があるとのこと。

＜元記事＞http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316305456

22 4月 2016

【論文紹介】Structural Changes in a Li-Rich 0.5Li2MnO3*0.5LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2 Cathode Material for Li-Ion Batteries: A Local Perspective

J. Electrochem. Soc. 2016 volume 163, issue 6, A811-A820, doi:10.1149/2.0211606jes
・リチウムリッチ0.5Li2MnO3*0.5LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2正極の局所的な構造変化をX線吸収分光法（XAS）によって調査。
・Li2MnO3ドメインからの酸素放出は不可逆容量を増大させ、層状MnO2を形成させる。
・Li2MnO3ドメイン中のMnの平均原子価状態は充放電中に4+で変化がない。
・Mn0.4Ni0.4Co0.2O2ドメインではNi2+/Ni4+とCo3+/Co4+に加えてMn3+/Mn4+ のレドックスが生じる。
21 4月 2016

【論文紹介（オープンアクセス）】Interplay of Operational Parameters on Lithium Deposition in Lithium-Ion Cells: Systematic Measurements with Reconstructed 3-Electrode Pouch Full Cells

出展：http://jes.ecsdl.org/

J. Electrochem. Soc. 2016 volume 163, issue 7, A1232-A1238, doi:10.1149/2.0591607jes
・リチウム金属析出に繋がるパラメータの影響を調査。
・NMC/Graphiteパウチセルに参照電極を入れ、温度、充電終止電圧、充電レートによるリチウム析出の影響を評価。
・これらのパラメータの組み合わせの重要性を明らかにしている。
＜元記事＞http://jes.ecsdl.org/content/163/7/A1232.abstract