光インターカレーションによる構造規制界面の構築とその機能評価

光插层结构调控界面的构建及其功能评价

• 批准号: 09237212
• 负责人: 内田 勇
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09237212/
• 关键词: 半導体; 遷移金属酸化物; リチウムイオン電池; インターカレーション; in situ測定; 光電気化学; 導電率

LiMn_2O_4薄膜をスパッタリング法により透明電極(ITO)上に調製し,1MのLiClO_4を電解質とするプロピレンカーボネート溶液中で,光の照射に対する電流応答,電位応答,および電気伝導率の応答をその場(in situ)計測した。導電率測定は電極間隔0.01mmの交互型アレイ電極を用いて行いて行い,LiMn_2O_4にLiイオンがインターカレーションおよびデインターカレーションする反応過程には顕著な導電率変化が伴わないことを明らかにした。導電率は10^<-5> S/cmのオーダーであり,半導体に分類された。電位規制下でキセノン光を照射するとスパイク状のアノード電流が観測された。これは,n-型半導体電極に特有の応答であり,応答電流の強度は照射光強度にに比例した。溶液中にLiイオンが存在しない場合に電流応答が全く観測されないことから,光反応は明らかにLiイオンに関係しており,LiMn_2O_4結晶内へのインターカレーション反応であろうと推察された。しかし,通電荷量から算出したLiイオンのインターカレーション量は,膜全体が反応した場合の4%にすぎなかった。光応答電流は照射する光の波長に依存し,約470nm以下の波長の光によって誘起されることがわかった。この値から計算される半導体としてのバンドギャップは2.64eVであり,マンガン系酸化物にたいして妥当な値である。LiMn_2O_4はリチウムイオン2次電池の正極材料として機能することから,本研究で得られた知見に基づき,光エネルギーによって充電するタイプの新しい2次電池システムの可能性を提案した。

LiMn_2O_4 thin film modulation method on transparent electrode (ITO), 1M LiClO_4 electrolyteするプロピレンカーボネート solution, light irradiation に対する current 応 answer, potential 応 answer, およびelectricity 気伝 conductivity の応 Answer をそのfield (in situ) measurement. The conductivity measurement uses an interactive electrode with an electrode spacing of 0.01 mm, and the LiMn_2O_4 LiMn_2O_4 electrode is used. Reaction The process involves changing the electrical conductivity and changing the conductivity. Conductivity は10^<-5> S/cmのオーダーであり, semiconductor classification された. Under the regulation of electric potential, the light is irradiated and the electric current is measured. The characteristic of the n-type semiconductor electrode is the ratio of the intensity of the electric current to the intensity of the irradiated light. When there is Li in the solution, the electric current can be measured, the light can be reflected, and the light can be reflected. The relationship between LiMn_2O_4 and the LiMn_2O_4 crystal is the same. Calculate the amount of electric charge The amount of water used is 4%, and the overall membrane resistance is 4%. The photoelectric current depends on the wavelength of the light that is irradiated, and the wavelength of the light below about 470nm induces light.この値からcalculationされる semiconductor としてのバンドギャップは2.6 4eV であり, マンガン series acid compound にたいして is suitable for use. LiMn_2O_4 is a positive electrode material for secondary batteries and has a good performance. This research has been completed. Chimi Hikari, Hikaru Hikari's new rechargeable battery, Hikaru Hikari's proposal.

项目成果

S.Yamamura: "In Situ Conductivity Measurements of LiMn_2O_4 Thin Films during Lithium Insertion/Extraction by Using Interdigitated Microarray Electrodes" Journal of Solid State Electrochemistry. (印刷中). (1998)

S. Yamamura：“使用叉指微阵列电极在锂插入/提取过程中对 LiMn_2O_4 薄膜进行原位电导率测量”，《固态电化学》杂志（1998 年出版）。