リチウムが可逆的に侵入-脱離する金属間化合物に関する研究

锂可逆进出金属间化合物的研究

• 批准号: 09750923
• 负责人: 坂口 裕樹
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750923/
• 关键词: リチウム電池; リチウム貯蔵性金属間化合物; Mg_2Ge; メカニカルアロイング; 負極材料; リチウムイオン二次電池; アモルファス化; 金属間化合物; アモルファス; 電池充電容量; 電池サイクル寿命

本研究では、リチウムが格子間に可逆的に侵入一脱離するような金属間化合物であるMg_2Geについて、メカニカルアロイング(MA)により化合物の形態を変化させることで内部応力を緩和させ、サイクル寿命の低下を抑止する試みを行った。これにより、炭素材料より充・放電容量に勝りサイクル寿命に優れたリチウムイオン二次電池負極材料の創製をめざした。MA処理10時間毎のX線回折測定の結果、20時間程度のMA処理により比較的結晶性の良いMg_2Geが単一相で得られることがわかった。MA処理時間の増加にともない、回折ピークがブロード化することから、結晶化度の低下あるいはナノ構造化による形態変化が生じていることが予測される。この結果から、MA法がMg_2Geの合成と試料の形態変化の両方に適していることがわかった。MA処理時間の異なる試料において、電池充放電サイクル数増加にともなう放電容量の変化を調べた。充・放電試験に用いた試験電極は、MA処理試料粉末、導電材、結着材を混練した後、Cuメッシュ1cm^2上に塗布したものである。混合比率は重量比で、MA処理粉末:導電材:結着材=75:20:5とした。電解液は1MLiClO_4/PCで、評価セルには対極と参照極をリチウム板とする3極式セルを用いた。MA処理時間が25,40,80,100時間と長くなるにつれ第1サイクル目の充放電容量が減少することから、MA処理時間の増加にともなう結晶化度の変化が電池容量に大きく影響することがわかった。MA処理40時間の試料に着目すると、MA処理25時間のものと比較してサイクル初期の容量は小さいものの、容量の減少が抑制されており、4サイクル目で逆転することが認められた。したがって、適度なMA処理は電池充放電サイクル寿命の延長に寄与することが見出された。

In this study, the intermetallic compound Mg_2Geについて, the reversible intrusion-detachment of the lattice is made The form of the イング(MA)により compound has changed, the internal energy has been relaxed, and the life span of the サイクル has been reduced and suppressed.これにより, carbon material, より charge and discharge capacity, りサイクルlife, に excellent れたリチウムイオン secondary battery negative electrode material をめざした. The results of the X-ray refractometer measurement after MA treatment for 10 hours and the comparison of the results of MA treatment for 20 hours showed the crystalline quality of Mg_2Ge and the single phase. MA processing time is increased, the processing time is increased, the folding time is increased, and the crystallization is The degree of change is low, the structure is changed, the form is changed, and the shape is changed.このRESULTS から、MA method がMg_2Ge のSynthesis とSample morphology change の両方にAdaptation していることがわかった. The MA treatment time is different for the sample, and the battery charge and discharge capacity is increased and the discharge capacity is adjusted. For the charge and discharge test, the sample powder, conductive material, and bonding material were mixed with MA-treated test electrodes, and then coated with Cu メッシュ1cm^2. Mixing ratio and weight ratio, MA treated powder: conductive material: binding material = 75:20:5. The electrolyte solution is 1MLiClO_4/PC, and the evaluation pole is a reference pole and a 3-pole type pole is used. MA processing time が 25, 40, 80, 100 time と long く な る に つ れ 1 サ イ ク ル 目 の charge and discharge capacity が す ることから、MA processing time のincrease にともなうcrystallization degree の変 Change がbattery capacity に大きく することがわかった. Comparison of the sample size after MA treatment for 40 hours and the initial volume of the sample after MA treatment for 25 hours The amount is small, the capacity is reduced, the capacity is reduced, and the capacity is reduced, and the capacity is reduced.したがって, moderate なMA treatment, は battery charge and discharge, サイクル life extension, に Send and することが见出された.

项目成果

H.Sakaguchi et al.: "Synthesis of Lithium Storage Interrmetallic Compounds as Anode Materials" Denki Kagaku. 66巻12号. 1291-1292 (1998)

H. Sakaguchi 等人：“作为阳极材料的锂存储金属间化合物的合成”Denki Kagaku，第 66 卷，第 12 期。1291-1292 (1998)

H.Sakaguchi et al.: "Synthesis and Anode Behavior of Lithium Storage Intermetallic Compounds with Various Crystallinities" J.Power Sources. (印刷中).

H. Sakaguchi 等人：“具有各种结晶度的锂存储金属间化合物的合成和阳极行为”J. Power Sources（正在出版）。