01 2月 2018

【論文紹介】Dissolution, migration, and deposition of transition metal ions in Li-ion batteries exemplified by Mn-based cathodes – a critical review

出典:http://pubs.rsc.org/

Energy Environ. Sci., 2018, Advance Article ; DOI:10.1039/C7EE03122J
・正極中遷移金属元素の溶解挙動についてのレビュー。
・遷移金属元素からなる正極材の最大の課題は、遷移金属元素の溶出、移動、堆積である。
・遷移金属元素が溶出した場合の電池劣化は、正極容量の減少だけでなく、負極側のSEI組成を変化させる。
・遷移金属元素の溶出抑制のための電極や電解液の最近の研究動向についてまとめられている。
<元記事>http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ee/c7ee03122j#!divAbstract

18 8月 2017

【論文紹介】Investigation of the relationship between the cycle performance and the electronic structure in LiAlxMn2−xO4 (x = 0 and 0.2) using soft X-ray spectroscopy

出展:http://pubs.rsc.org/

Phys. Chem. Chem. Phys., 2017,19, 16507-16511 ;DOI:10.1039/C7CP02070H
・産総研の発表”リチウムイオン電池の充放電機構を解析する新たな手法を開発”の元論文。・
・LiMn2O4にアルミをドープすることでサイクル寿命が向上することが知られているが、そのメカニズムについて調査した。
・軟X線発光分光法(XES)を行って、Mn 3d電子構造とサイクル性能との関係を解明した。
・Al3+ドープ前のLiMn2O4は、サイクル劣化とともに中のMn 3d-O 2pハイブリダイゼーションが弱くなるが、Al3+をドープしたLiAl0.2Mn1.8O4はJahn-Teller歪みが抑制され、Mn-O結合が安定化してサイクル寿命が向上することが明らかとなった。
<元記事>http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cp/c7cp02070h#!divAbstract

04 2月 2017

【論文紹介】Review—Manganese Dissolution from Spinel Cathode: Few Unanswered Questions

J. Electrochem. Soc. 2017 volume 164, issue 2, A106-A127, doi: 10.1149/2.0101614jes
・LiMn2O4 (LMO)正極活物質のMn溶解についてのレビュー。
・LMO正極のMn溶出の課題はイオンの電荷の不均化により説明されることが多いが、解決できているとは言い難い。
・このレビュー記事では、Mn溶出の原因、その抑制のための戦略と効果に関連する既報の論文について議論している。
<元記事>http://jes.ecsdl.org/content/164/2/A106

04 9月 2016

【論文紹介】Graphite assisted synthesis of nanoparticles interconnected porous two-dimensional LiMn2O4 nanoplates with superior performance

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 328, 1 October 2016, Pages 345–354
・良好な導電性の2次元多孔質LMOナノプレートに関する報告。
・グラファイトのアシストによる合成により、新規な二次元多孔質LiMn2O4ナノプレートを得た。
・50Cのレートで104mAh/gの容量を示し、1Cで100サイクル後も70%の容量を維持する。
・これらの良好なパフォーマンスは粒子間の良好な電気伝導性に起因する。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316310370

07 8月 2016

【論文紹介】Electrospun melamine resin-based multifunctional nonwoven membrane for lithium ion batteries at the elevated temperatures

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 327, 30 September 2016, Pages 196–203
・高安全且つLMO正極系電池の長寿命化可能なLiB用セパレータについての報告。
・メラミン樹脂をもちいて、電界紡糸によって不織布を作製。
・得られた不織布は熱安定性に優れ、燃えない。
・また、Mn2+の透過を抑制する効果を有す。
・結果として、LMO/Graphite電池の長寿命化を達成する。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316309302

20 7月 2016

【ニュース】新日本電工 車載・定置LiB用正極材 寿命3割長く 3元系も開発 化学工業日報

・新日本電工は、車載用リチウムイオン電池(LiB)向けに長寿命・高容量なマンガン酸リチウム(LMO)を開発し、今月から販売を開始した。
・電気自動車(EV)をはじめとした車載用途に加え、定置型蓄電池などの新用途展開も図る。
・同社では初となる3元系の開発にも着手した。航続距離350キロメートル以上のハイエンドEVを対象とした高容量タイプで、早ければ2017年末の市場投入を見込む。既存品からの切り替えを徐々に図り、20年までには両新製品で年間7000トンのフル生産を目指す。
<元記事>http://www.kagakukogyonippo.com/headline/2016/07/19-25545.html

07 3月 2016

【論文紹介】Structure and surface chemistry of Al2O3 coated LiMn2O4 nanostructured electrodes with improved lifetime

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 306, 29 February 2016, Pages 162–170
・LMO正極のサイクル寿命向上についての報告。
・LiMn2O4表面にatomic layer deposition (ALD)によって Al2O3をコートした。
・コート無しのものに比べて1Cで500サイクル後の容量維持率が2.5倍向上する。
・XPSにより、ALDコートがHFを隔離すること確認した。
・これにより、Mnの溶出を抑制し、長寿命化を達成する。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775315306121

07 8月 2014

【論文紹介】Analysis of aging of commercial composite metal oxide – Li4Ti5O12 battery cells【Journal of Power Sources, Volume 270】

【要約】
・LTO負極と、LMO正極の市販バッテリーの劣化メカニズム分析。
・電気化学インピーダンスEIS, 容量微分解析(dQ/dV), 電圧微分解析 (dV/dQ) and SEM/EDXを用いた解析は、①活物質の失活、②サイクル可能なリチウムの損失(バランスずれ)、③被膜の成長、のような異なる劣化メカニズムを解明する有効な手法である。
・劣化後正極:活物質の失活量が大きく、サイクル可能なリチウムの損失(バランスずれ)も大きい。
・劣化後負極LTO:活物質の失活はわずか。
・エネルギー密度最優先でない設計ではLTOは好適である。
<元記事>