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γ-Fe_2O_3中でのリチウムイオンの拡散の外部磁場依存性

γ-Fe_2O_3中锂离子扩散的外磁场依赖性

基本信息

批准号：
08229232
负责人：
東正樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

γ-Fe_2O_3 (γ-Fe_<8/3>O_4)はスピネル構造を持つが、八面体位置に多量の空孔を含むため、室温でリチウムイオンの拡散がおこる。さらにこの母物質は強磁性体なので、その中でのリチウムイオンの拡散は外部磁場によって影響されると期待される。本件研究の目的は、外部磁場中で充放電特性を測定することにより、リチウムイオンのダイナミクスの磁場依存性を明らかにすることである。γ-Fe_2O_3焼結体を作用極、金属リチウムを対極、電解質にpropylene carbonateと1,2 dimethoxyethaneの混合物を用いた三極セルを構成し、パルス緩和法でリチウムイオンの拡散係数を測定した。測定装置は関数発生器、ポテンショスタット/ガルバノスタット、デジタルボルトメーター、制御用コンピューターからなり、磁場は磁場は作用極→対極方向を正として、-9Tから9Tの範囲で可変である。測定はヘリウム気流中300Kで行い、拡散係数は0.5mAのパルス電流を10秒間印加した後の電位の経時変化から算出した。測定に先立って80μA、60分間の放電を行ったが、この時点で作用極はLi_<0.013>Fe_2O_3になっている。0、±5T、±9Tの磁場中で測定を行ったところ、0.49%/Tの拡散係数の変化が観測された。磁場と拡散の方向が反平行の時に拡散は早くなっていた。このメカニズムとしてはa)当初のねらい通りホストのスピン系とLiイオンの運動が強く相関しているb)電荷を持つLiイオンが運動する際に生じる電流と磁場の相関(ローレンツ力)が拡散係数磁場依存の原因c)内殻電子による弱い反磁性を持つリチウムイオン自身が磁場に引っ張られている、といったことが考えられるが、現段階では不明である。

γ-Fe_2O_3 (γ-Fe_<8/3>O_4) is a complex structure with many pores in octahedral position and a dispersion at room temperature. The parent material is ferromagnetic, and the dispersion is expected to be affected by an external magnetic field. The purpose of this study is to determine the magnetic field dependence of charge state characteristics in external magnetic fields.γ-Fe_2O_3 sintered body as active electrode, metal as counter electrode, electrolyte as propylene carbonate and 1,2 dimethoxyethane as mixture was composed of three electrodes, and the dispersion coefficient of γ-Fe_2O_3 sintered body was determined by the method of relaxation. The measuring device is related to the number of generators, the number of sensors, and the number of sensors. Measurement of the current at 300K, dispersion coefficient 0.5 mA and potential variation after 10 seconds Determination of Li_ Fe_2O_3 concentration at 80μA and 60 min<0.013>0, ±5T, ±9T in the magnetic field measurement, 0.49%/T dispersion coefficient change measurement The direction of magnetic field dispersion is anti-parallel, and the dispersion is early. A) the initial phase of the magnetic field is strongly correlated b) the charge is maintained during the motion of the magnetic field and the current is strongly correlated c) the dispersion coefficient is dependent on the magnetic field and the reason for the magnetic field c) the inner shell electron is weakly diamagnetic and the charge itself is strongly correlated with the magnetic field The current stage is unknown.