15 2月 2019

【論文紹介】Quantifying lithium concentration gradients in the graphite electrode of Li-ion cells using operando energy dispersive X-ray diffraction

出典:https://pubs.rsc.org/

Energy & Environmental Science doi: 10.1039/C8EE02373E
・オペランドエネルギー分散型X線回折を用いて、Liイオン電池のグラファイト電極中のリチウム濃度勾配の定量化を試みた。
・1Cレートでサイクル中の多孔質グラファイト電極に発生するリチウムイオンのセクションごとの濃度勾配を定量化した。
・セルが中程度の速度で充電されている場合でも、Li電析条件がグラファイト電極表面近くで満たされ得ることを示唆する結果が得られた。
<元記事>https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/EE/C8EE02373E#!divAbstract

電気化学測定から予測されていた状態を分光でも確認できたということであろう。このような大型の分光装置を使った解析が重宝されることが多いが、バッテリーサイエンスの追求という視点で考えた時、必ずしも有効な使い方をしていないと感じることがある。

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20 4月 2018

【ニュース】パナソニックが電池開発を効率化する新手法、「自社だけで使いたい」 | 日経 xTECH(クロステック)

出典:http://tech.nikkeibp.co.jp/

・パナソニックは、Li(リチウム)イオン電池の性能を効率的に向上する手法を開発、2018年にも実用化する。
・開発したのは、Liイオン電池の容量密度や充放電速度、寿命などを左右するLiイオンの電池内における材料の動作中の振る舞いを高速かつ高精細に可視化する手法。
・具体的にはEELS(電子エネルギー損失分光) でLiイオン分布の二次元マッピングを行う手法をAIを用いて短時間で行えるようにした。
・電極や電解質でのLiイオン濃度の空間分解能はnmオーダーで、これはX線による従来手法の約100倍と高い。
<元記事>http://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/00340/?n_cid=nbpnxt_twbn

03 4月 2018

【論文紹介】Si負極向けバインダーの開発および電極膨張評価

JSRテクニカルレビュー No.125
・黒鉛 /SiOx 混合負極を用いたセルの充放電を行いながら in-situ で電極膨張を測定する手法を試みた。
・セルの充放電に伴って厚みが増加及び減少 する挙動が現れ,セル解体分析からは負極の厚みのみが変化していたことから,負極の膨張収縮を in-situ で評価可 能であることが示された.
・バインダー種類を変えた測定では,電極膨張が抑制されるバインダーほどサイクル特性が良好であり,バインダー弾性率の高さが好影響を与 えていることが示唆された.
・電極中の Si 系活物質が体積 変化しても電極構造を保持できる強靭なバインダーが Si 系負極に適すると考えられる.
<元記事>http://www.jsr.co.jp/pdf/rd/tec125-2.pdf

11 6月 2017

論文紹介】マイクロX線回折によるリチウムイオン電池正極活物質の単粒子構造解析Single Particle Structural Characterization of Cathode Materials for Lithium Ion Battery by Micro X-ray Diffraction

出典:https://user.spring8.or.jp/

SPring-8/SacLa利用研究成果集,早期公開最新版
・電極活物質単粒子のその場(in situ)X線回折(XRD)法開発を目指し、マイクロX線ビームを用いたXRD測定を実施。
・実験では専用の充放電セルを作製し、正極活物質にLiCoO2単粒子を用いたセルが電池として動作することを確認。
・さらに、単粒子のXRD測定を行い、電池として電解液中に浸漬した状態でもLiCoO2単粒子の回折パターンを得ることができた。
・本技術により電極材料の持つ特性と構造に関する評価や活物質自体の劣化メカニズムの解析を、電極シートを作製するこれまでの手法とは異なるアプローチで検討できると期待される。
<元記事>https://user.spring8.or.jp/resrep/?p=8448

02 12月 2016

【論文紹介:オープンアクセス】Electrode Stack Geometry Changes during Gas Evolution in Pouch-Cell-Type Lithium Ion Batteries

J. Electrochem. Soc. 2017 volume 164, issue 1, A6158-A6162;doi: 10.1149/2.0241701jes
・電池内でのガス発生時に生じる電極変形を高分解能シンクロトロンCTで詳細に調査。
・ガスによる電極形状の変形は、扁平型電池の平坦部で生じる。
・ガス発生前に電極に歪が生じていた場合、その領域にガスが集中し、その領域に電極変形が集中する。
<元記事>http://jes.ecsdl.org/content/164/1/A6158