マイクロ電極法による電気化学的プロチウム固溶過程の解析

微电极法分析电化学氕固溶过程

• 批准号: 10148205
• 负责人: 西澤 松彦
• 金额: $ 1.15万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10148205/
• 关键词: プロチウム; ニッケル水素二次電池; 水素吸蔵合金; マイクロ電極; 拡散係数

プロチウム固溶機能を有する各種合金材料への電気化学的なプロチウム挿・脱入反応を、マイクロ電極を用いたその場(in-situ)測定によって精密に評価し、水素2次電池用新規材料の探索と高性能化を目指した。研究の特色はマイクロ電極を用いる新規な電気化学システムにあり、合金粒子1個を測定対象とすることを可能とした。これにより、高分子結着剤や導電助剤が混在しない、合金粒子自体の電気化学挙動を精密に評価することが出来た。LaNi_5、MmNi_5、Mg_2NiおよびアモルファスMgNiについて、直径50μm以下の球状粒子を測定対象とし10μm径のカーボンファイバーをキャピラリー化したガラス管に封入て作製したカーボンマイクロ電極をX-Y-Zマイクロマニュピュレーターで標的粒子に接触させた。サイクリックボルタンメトリーにおいては、従来のコンポジット膜では分離不可能な複数の同時進行反応を明瞭に観測できた。それぞれの反応に対応した電流ピークの電位掃引速度依存性、サイクル依存性などを調べ、速度論的に解析した。一方、ポテンシャルステップを与えた際の過渡電流応答から化学拡散係数等の速度論的パラメータの導出も試みた。LaNi_5粒子およびMmNi_5粒子についてプロチウム拡散係数を決定し、電気化学的ではない精密な方法で測定された値と一致する結果を得た。また、分極曲線や充放電曲線についても複合膜で得られる結果よりも明瞭であり、精密な材料評価が出来た。以上は電気化学的な挙動が単一粒子測定によって精密に行えることを示す結果であるが、それに加えて、粒子の形状を顕微鏡で直接観察出来ることも重要な利点である。結果として、充放電試験中に粒子が分裂することを観察し、電気化学応答の変化と対応づけて議論することを可能にした。

The solid solution machine can be used to measure the performance of various alloy materials, such as the electrochemistry of various alloys, the determination of precision equipment by in-situ, and the exploration of new materials with high performance in secondary water batteries. Research on the use of new electrical, chemical, chemical, and alloy particles in the study of the characteristics of the electrodes and the possible failure of the alloy particles. The alloy particles are mixed in the matrix, the alloy particles are used in the electrochemistry, the precision equipment is used to produce the alloy particles. LaNi_5, MmNi_5, Mg_2Ni are used to determine the size of spherical particles with a diameter of less than 50 μ m and a diameter of less than 50 μ m. The diameter of the spherical particles is 10 μ m, the diameter is 50 μ m, the diameter is 10 μ m, and the temperature is low. It is important to ensure that the separation of the membrane is not possible to copy the data at the same time. It is necessary to analyze the dependence of the current on the speed of induction, the dependence of the current on the speed, the dependence on the speed and the analysis of the velocity theory. One party, one party, do not know how to cross the current, answer the chemical dispersion, etc., on the basis of the speed theory, and so on. LaNi_5 particles determine the number of dispersion of MmNi _ 5 particles, and the precision method of electrochemistry is used to determine the consistent results of temperature measurements. The results show that the performance is clear and the precision of the material can be obtained by using the composite membrane. The above mechanical and electrical chemistry is used for the determination of one particle. The results show that the critical point of interest is directly detected by the micrometer of the shape of particles. Results the results showed that the particles in the air were divided into two parts, the particles were divided into two parts, the electron microscope was used, and the electrochemistry was used to analyze the possibility of failure.

项目成果

M.Nishizawa: "Irreversible Conductivity Change of Li_<1-x>CoO_2 on Electrochemical Lithium Insertion/Extraction" Chemical Communications. 1631-1632 (1998)

M.Nishizawa：“Li_<1-x>CoO_2 在电化学锂插入/脱出过程中的不可逆电导率变化”化学通讯。

S.Yamamura: "Photo-Assisted Lithium Insertion to Li_<1-x>Mn_2O_4 Film Electrodes" Chemistry Letters. 495-496 (1998)

S.Yamamura：“光辅助锂插入 Li_<1-x>Mn_2O_4 薄膜电极”化学快报。

M.Nishizawa: "Measurements of Chemical Diffusion Coefficient of Lithium Ion in Graphitized Mesocarbon Microbeads" Electrochemical and Solid-State Letters. 1. 10-12 (1998)

M.Nishizawa：“石墨化中间相碳微珠中锂离子化学扩散系数的测量”电化学和固态快报。

M.Nishizawa: "Electrochemical Studies of Spinel LiMn_2O_4 Films Prepared by Electrostatic Spray Deposition" Bullitun of Chemical Society of Japan. 71. 2011-2015 (1998)

M.Nishizawa：“静电喷雾沉积制备尖晶石LiMn_2O_4薄膜的电化学研究”日本化学会公报。