06 7月 2017

【論文紹介】Atomic level changes during capacity fade in highly oriented thin films of cathode material LiCoPO4

出典:http://pubs.rsc.org/

J. Mater. Chem. A, 2017,5, 9329-9338 ;DOI:10.1039/C6TA10084H
・JFCCのプレスリリース”リチウムイオン二次電池用の正極膜における劣化メカニズムを解明”の元論文。
・Au(111)/ Al2O3(0001)基板上へ高度に配向させて作製したオリビン構造のLiCoPO4薄膜について、STEM、EELSによって劣化原因を解析した。
・結果、表面から5ナノメートル(ナノは10億分の1)の範囲で構造が変化しており、リチウムサイトの一部が原子サイズの大きいコバルトに置き換わってふさがれ、放電時にリチウムイオンが戻るサイトが減少することが容量低下に繋がることがわかった。
また、酸素の欠損によりリン酸の四面体構造がゆがむことも分かった。
・今回の成果を電池材料の表面構造制御、界面設計に生かせれば、電池の性能向上につながる。
<元記事>http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ta/c6ta10084h#!divAbstract

25 4月 2017

【論文紹介】Enhanced cycle stability of LiCoPO4 by using three-dimensionally ordered macroporous polyimide separator

出典:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 350, 15 May 2017, Pages 103–108
・細孔を3次元規則配列させた3DOM製ポリイミドセパレータを使用することで、5V級の高電圧正極LiCoPO4のサイクル特性が向上した。
・この理由は、3DOM製ポリイミドセパレータの規則正しいマクロポーラス構造と、高い酸化耐性に起因する。
・規則正しいマクロポーラス構造によって電流分布が均一化され、充電プロセス中の過電圧を減少させ、電解質の酸化およびサイクル中のカソード表面上の抵抗膜の成長を防止する。
・よって、セルの優れた安定性をもたらす。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775317303415

06 3月 2017

【論文紹介】Morphology-controlled microwave-assisted solvothermal synthesis of high-performance LiCoPO4 as a high-voltage cathode material for Li-ion batteries

出典:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 342, 28 February 2017, Pages 214–223
・高電圧正極LiCoPO4のワンステップマイクロ波支援ソルボサーマル法による合成の際の溶媒の種類と効果について。
・溶媒の種類を変えることで、粒径および形態を制御することが可能。
・トリエチレングリコール(TEG)と水1:1(vol)の共溶媒では、オリビン結晶構造のリチウム拡散経路である(010)が厚み方向に結晶配向したプレート状の粒子が作製できる。
・リチウムイオン拡散経路が短いため、優れたレート特性を示す。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316317554

06 1月 2017

【論文紹介】Effect of organic additives on characteristics of carbon-coated LiCoPO4 synthesized by hydrothermal method

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 337, 1 January 2017, Pages 92–99
・炭素被覆LiCoPO<sub>4</sub>の水熱合成の際の有機添加剤の影響(粒子サイズ、形態、炭素被覆の性質、電気化学特性)を調査。
・有機添加剤はカルボキシメチルセルロース(CMC)、グルコース、アスコルビン酸を用いた。
・中でもCMCは粒子サイズを減少させ、高い被覆率での炭素コーティングを可能にする。
・結果として、良好なレート特性、サイクル寿命を示した。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316315142

30 3月 2016

【論文紹介】Electrochemical properties of LiCoPO4-thin film electrodes in LiF-based electrolyte solution with anion receptors

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 306, 29 February 2016, Pages 753–757
・バンダー&導電材フリーのLiCoPO4 薄膜電極を用いて、電解液中のアニオンレセプターの効果についての報告。
・アニオンレセプターとしてはトリプロピルホウ酸(TPB)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(TPFPB)、及びトリス(ヘキサフルオロイソプロピル)ボレート(THF IPB)を用いた。
・LiF/アニオンレセプター/プロピレンカーボネートの電解液中でのサイクリックボルタンメトリーの結果、0.1 mol dm−3 LiF + 0.1 mol dm−3 THFIPB/PCが最も良好なサイクル特性を示した。
・その他のアニオンレセプターではポジティブな結果は得られなかった。
・これは、LiCoPO4 を安定化させるF−-THFIPB 錯体からなる保護膜が形成された事によると推察。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775315307175

21 1月 2016

【論文紹介】Controlled solvothermal synthesis and electrochemical performance of LiCoPO4 submicron single crystals as a cathode material for lithium ion batteries

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 304, 1 February 2016, Pages 181–188
・サブミクロンの  LiCoPO4 単結晶の合成法と電池特性の報告。
・ソルボサーマル法によって、500nm程度の単結晶を合成。
・その後、カーボンソースと共に650℃で焼成することで、カーボン被覆した。
・溶剤(エチレングリコールと水)の比を変えることで、形態や正極特性を制御できる。
・合成したLiCoPO4/C 正極は、576Wh/kgのエネルギー密度であった。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037877531530522X