自己形成へテロ界面を有する全固体電池の構築

自形成异质界面全固态电池的构建

• 批准号: 19017017
• 负责人: 林 晃敏
• 金额: $ 6.08万
• 依托单位: Osaka Prefecture 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19017017/
• 关键词: 固体電解質; 全固体電池; リチウムイオン; ナノイオニクス; リチウム電池; 硫化物; 電極-電解質界面; メカノケミカル法

本年度は、電極活物質粒子へのコーティングによるヘテロ界面の構築とそのキャラクタリゼーションを行うとともに、メカノケミカル法を用いた電極-電解質ナノ複合体の合成と評価を行った。また得られた電極材料を用いた全固体電池を作製し、様々な条件での作動特性について検討した。初期充電後のLiCoO_2正極/Li_2S-P_2S_5電解質界面の構造を調べるために、界面部分の断面TEM観察およびEDX分析を行った。ゾルーゲル法を用いてLi_2SiO_3をコートしたLiCoO_2を用いた電池では、コートなしの場合に比べて、界面付近における電解質側へのCoの拡散が抑制されており、充放電に伴う界面構造変化の小さいことがわかった。またこの電池は、繰り返し充放電による界面抵抗変化が小さく良好なサイクル特性を示し、1〜40mA cm^(-2)の大きな電流密度で二次電池として作動することが明らかになった。また、Li_2O-TiO_2系やLi_2O-Al_2O_3系薄膜についても同様に、コーティングによる界面抵抗低減効果が確認された。メカノケミカル法により作製したNiS活物質、80Li_2S-20P_2S_5電解質、アセチレンブラックからなるナノ複合体を作用極に用いた全固体電池の充放電条件を検討した。この電池は1.3mA cm^(-2)の比較的大きな電流密度で充放電可能であり、360mAhg^<-1>の容量を50サイクルの間保持した。ナノ複合体の断面TEM観察から、充放電後においても、NiS微粒子が固体電解質と良好な界面コンタクトを保持していることが明らかになった。以上の結果から、電極/電解質ナノ複合体を用いることによって、電極活物質の利用率が増加するだけでなく、良好なサイクル特性を実現することができた。

This year, the synthesis and evaluation of electrode-electrolyte complexes were carried out by using the method of electrode active material particle formation and interface construction. All solid state batteries are manufactured using electrode materials, and operating characteristics are discussed under different conditions. The structure of LiCoO_2 electrode/Li_2S-P_2S_5 electrolyte interface after initial charging was investigated by TEM and EDX. In the case of LiCoO_2, LiCoO_3, LiCoO_2, LiCoO_2, LiCoO_3, LiCoO_2, LiCoO_2, The interface resistance of this battery is small, and the interface resistance of the battery is small. The interface resistance is good. The current density of 1 ~ 40mA cm^(-2) is large. The interface resistance of this battery is small. The interface resistance of this battery is good. The interface resistance of this battery is small. The effect of interface resistance reduction in Li_2O-TiO_2 and Li_2O-Al_2O_3 thin films was confirmed. The charge and discharge conditions of all solid state batteries were investigated in the working electrode of NiS active material, 80Li_2S-20P_2S_5 electrolyte, and NiS complex. The battery has a relatively high current density of 1.3mA cm^(-2), a charge capacity of 360mAh ^, <-1>and a capacity of 50 mA. TEM observation of the composite surface, filling of the electrolyte, NiS particles, solid electrolyte, good interface, good maintenance of the interface, As a result, the electrode/electrolyte complex was used, the utilization rate of the electrode active material was increased, and good electrode characteristics were achieved.

项目成果

全固体二次電池の開発-高性能化と製造技術-

全固态二次电池的开发-高性能及制造技术-

• 发表时间: 2007
• 作者: Y.Akasaka;他;大西 誠;岡本英治;冨澤康子;岡本 英治
• 通讯作者: 岡本 英治

表面修飾されたLiCoO_2正極を用いた全固体リチウム二次電池の作製と評価

表面修饰LiCoO_2正极全固态锂二次电池的制备与评价

• 发表时间: 2008
• 作者: 辰巳砂昌弘;林晃敏;辰巳砂昌弘;南 圭一;林 晃敏;長尾元寛;北浦弘和;林 晃敏;西尾勇祐;作田 敦;南 圭一;作田 敦
• 通讯作者: 作田 敦

表面修飾LiCo0_2を電極に用いた全固体リチウム二次電池の特性評価

以表面修饰LiCo0_2为电极的全固态锂二次电池特性评价

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Nawata;T. Omatsu;分島亮;林 晃敏
• 通讯作者: 林 晃敏

全固体リチウム二次電池用NiS電極-硫化物電解質複合体の作製と構造解析

全固态锂二次电池NiS电极-硫化物电解质复合材料的制备及结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 西尾 勇祐

Li_2Si0_3ガラスで表面修飾したLiCo0_2を用いた全固体リチウム二次電池

采用Li_2Si0_3玻璃表面修饰LiCo0_2的全固态锂二次电池

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Ikarashi;Zhu Taoyun;K. Uematsu;K. Toda and M. Sato;Y. Nishio;作田敦;A. Hayashi;林 晃敏
• 通讯作者: 林 晃敏