パノスコピック形態制御された希土類系リチウム貯蔵合金電極の創製と二次電池への応用

全景形貌控制稀土储锂合金电极的制备及其在二次电池中的应用

• 批准号: 19018019
• 负责人: 坂口 裕樹
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tottori 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19018019/
• 关键词: 希土類合金; リチウム電池; 負極材料; ガスでポジション; 二次電池

リチウム二次電池用の次世代負極の創製をめざし,種々のLa-Sn系合金を合成しさらにそれらを原料としてガスデポジション(GD)法により作製した厚膜電極の性能を調べた.LaSn, La_3Sn_5およびLaSn_3の各希土類合金を合成しこれらをGD膜電極としたところ,従来法により作製された電極と比較して充放電サイクル安定性が顕著に向上することがわかった.Sn単体の電極が数サイクルの間に急激に容量が減衰するのに対し,Laと合金化した電極ではそのような挙動が顕著に改善されることがわかった.特に,La_3Sn_5電極ではSn単体電極と同等の初期放電容量を有する一方で格段に優れたサイクル安定を示したことは注目に値する.これは,合金化によりLiの挿入一脱離にともなう体積変化が減少したことおよびGD法で厚膜化する際に応力変化を緩和し易い膜形状あるいは形態にできたためと推察される.最適な組成という点においては,サイクル後期で急激な容量の低下があるものの,総合的にみるとLaSn_3が最も魅力的な電極であると判断した.さらに,LaSn3にリチウムを機械的手法で添加して得られたLi_3LaSn_3は,GD膜電極においても,リチウム未添加の電極と比較して,充放電第1サイクルにおける容量可逆性が改善されることを確かめた.リチウムの代わりにホウ素を添加した場合は(B_3LaSn_3 GD膜電極),容量可逆性には改善は認められないがサイクル安定性を一層向上できることがわかった.これは,LaSn_3に硬度の高いホウ素を添加することでGD法による製膜時に粒子同士が密着しすぎることを防ぎ,充放電の体積変化による応力を緩和できるような適度な空隙を作ることができたためではないかと推察した.

Preparation and Synthesis of La-Sn Alloy for Secondary Batteries and Properties Adjustment of Thick Film Electrodes by GD Method. Synthesis of LaSn, La_3Sn_5 and LaSn_3 Alloy for Secondary Batteries In addition, the number of electrodes in a single body can be reduced by increasing the number of electrodes in a single body. In particular, La_3Sn_5 electrode is a Sn single electrode with the same initial discharge capacity. In addition, the volume of the alloy is reduced, the thickness of the alloy is reduced, and the shape of the alloy is reduced. The optimum composition of LaSn_3 is the most attractive electrode. In addition, LaSn_3 is added mechanically to Li_3LaSn_3 film electrode, and the reversibility of capacity is improved. In the case of B_3LaSn_3GD film electrode, the reversibility of capacity is improved, and the stability is improved. The hardness of LaSn_3 is high, and the particle density is high. The particle density is high, and the particle density is high. The particle density is high, and the particle density is low.

项目成果

Anode Properties of Lithium Storage Alloy Electrodes Prepared by Gas-Deposition

气相沉积锂合金电极的阳极性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: Electrochem. Solid-State Lett. 10
• 作者: S. Takai;H. Sakaguchi et.al.;S. Takai;H. Sakaguchi;H. Sakaguchi et.al.;坂口裕樹;H. Sakaguchi
• 通讯作者: H. Sakaguchi

ガスデポジション法により作製した希土類-ゲルマニウム系合金厚膜電極のリチウム二次電池負極特性

气相沉积法制备稀土-锗合金厚膜电极锂二次电池负极特性

• 发表时间: 2008
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹
• 通讯作者: 坂口裕樹

ガスデポジション法により作製した希土類-スズ系合金厚膜電極のリチウム二次電池負極特性

气相沉积法制备稀土-锡合金厚膜电极锂二次电池负极特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹
• 通讯作者: 坂口裕樹

ガスデポジション法による次世代リチウム二次電他用合金負極の創製

利用气相沉积法制造用于锂二次发电等的下一代合金负极

• 发表时间: 2007
• 期刊: 粉体と工業 39
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹
• 通讯作者: 坂口裕樹

ガスデポジション法により作製した希土類系合金原膜電極のリチウム二次電池負極特性

气相沉积法制备稀土合金原膜电极锂二次电池负极特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹
• 通讯作者: 坂口裕樹