09 3月 2017

【論文紹介】Tuning the Solid Electrolyte Interphase for Selective Li- and Na-Ion Storage in Hard Carbon

Advanced Materials,7 March 2017, DOI;10.1002/adma.201606860
・ハードカーボン上に形成されるSEIについての研究報告。
・Naベース電解質中でサイクルさせることで、ハードカーボン上にNaベースのSEIを形成させた。
・興味深いことに、NaベースのSEIはその後Liイオンベースの電解液中で、Liイオンの輸送を容易にする。
・一方、LiベースのSEIは、Naイオンの輸送を遮断する。
・この研究は電気化学的アプローチにより、選択性イオン伝導体を調整するための新たな指針を提供する。
<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201606860/full

17 11月 2015

【分析技術】リチウムイオン電池の高性能化をめざして ~負極の皮膜構造を深部まで探る~ ― SPring-8 Web Site

出展:http://www.spring8.or.jp/

・大型放射光施設SPring-8の硬X線光電子分光測定(HAXPES)を使った、負極の表面上に形成されたSEI(SolidElectrolyte Interphase)の評価について紹介。
・HAXPESはSEI全体を観察するのに最適なツールである。
・HAXPESによって、充放電の過程におけるSEIの厚さのダイナミックな変化を、世界で初めてとらえた。
「SEIは不動態皮膜とも呼ばれ、1度の充放電で大きく状態を変えるものではないと思われていました。ところが今回の実験で、充電すると無機成分の一部が蓄積してSEIが厚くなることがわかりました。また、とくに驚いたのは、放電すると有機成分の一部が溶解してSEIが薄くなることです。これらを繰り返すことで電池の劣化を招いていたのです」・・・
<続き・元記事>http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/research_highlights/no_76/

08 8月 2015

【分析技術】MST リチウムイオン二次電池におけるLiの結合状態別定量

・リチウムイオン電池のSEI層の分析は、電池の長寿命化、高出力化に重要な知見を与える。
・XPS測定では、Li自身のケミカルシフトが小さく、直接の評価は困難。
⇒結合相手元素(C,O,F,P)を波形解析で状態分離することにより、サイクル試験前後のLiの結合状態 別存在比を算出。これにより、サイクル試験後では試験前に比べて、Li2CO3, Li-POxFyの存在 比が増加することが判りました。
<元記事>http://www.mst.or.jp/case/eachcase/c0389.html

29 7月 2015

【論文紹介】Effect of Vinylene Carbonate and Fluoroethylene Carbonate on SEI Formation on Graphitic Anodes in Li-Ion Batteries

出展:http://jes.ecsdl.org/

J. Electrochem. Soc. 2015 volume 162, issue 13, A7008-A7014
【概要】
LiB用添加剤VCとFECによってグラファイト上に形成されるSEIの構造を詳細に調査した。
・バインダーフリーの黒鉛電極を用いた。
・標準電解液EC/EMC=3/7,LiPF6=1.2Mでの電極表面のSEI成分は、リチウムアルキルカーボネート(LAC)とLiFからなる。
・VCを3wt%添加した際のSEIは、Li2CO3, poly(VC), LAC, LiFからなり、LACやLiFの生成を抑制する。
・FECを3wt%添加した際のSEIは、Li2CO3, poly(FEC), LAC, LiFからなり、VCと同様に、LACやLiFの生成を抑制する。
・poly(FEC)の濃度はpoly(VC)よりも低く、VC添加よりもFEC添加の方がLACの生成を抑制する。
<元記事・オープンアクセス>http://jes.ecsdl.org/content/162/13/A7008.abstract