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金属リチウム負極界面の物理化学的構造の最適化による可逆反応場の創成

通过优化金属锂负极界面的物理化学结构创建可逆反应场

基本信息

批准号：
11118253
负责人：
石川正司
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Yamaguchi 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1金属リチウム界面に対する電解液の温度効果 LiPF_6を電解質塩として用いた場合,低温(-20℃)で充放電サイクル処理すると界面インピーダンスが極めて減少した。また,リチウムイミド電解質(Li(C_2F_5SO_2)_2N,以下LiBETI)を含む低温のPC/DMC電解液中では非常に平滑なリチウム析出が観測され,放電深度10%では350回以上のサイクルが可能になった。スタック圧を電極に全く掛けていないにも関わらず,この値が得られたことは注目できる。また,この電解液では高温(50℃)においても室温に匹敵するサイクル寿命が得られ,この電解液は一定温度条件のサイクに適していることが判った。2金属ヨウ化物添加剤による界面構造の制御 LiPF_6電解質塩を用いた場合,MgI_2添加では充放電効率が改善されたがAlI_3添加では効率がかえって減少した。この場合界面での溶媒のフッ素化が顕著に認められ,LiPF_6の分解が確認された。一方,イミド塩(LiBETI),溶媒としてPC/DMCを用いた場合どちらの添加においても95%の高い効率を示した。このときの界面には添加剤金属とリチウムとの合金化による塊状の構造が認められ,デンドライト状の形態は見られなかった。このように界面を変化させたことで充放電効率が改善できた。実用電解液を考慮すると,添加剤の自己放電誘発が懸念される。そこでこの種の添加剤を含む電解液を初回充放電のみに用い,実際の繰り返し充放電は無添加の電解液(PC/DMCwith LiBETI)で行った。その結果,興味深いことに常時添加剤を加えている電解液に比べてもあまり効率の低下は起こらず,初回の添加剤処理だけで高効率が発現することが判明した。なお,電解質塩がLiPF_6の場合はこのような添加剤による前処理効果がなく,電解質塩に依存する点も興味深い。

1. The temperature of electrolyte is affected by LiPF_6 electrolyte in the case of low temperature (-20℃). In PC/DMC electrolyte containing lithium (Li(C_2F_5SO_2)_2N, below LiBETI), the precipitation is very smooth at low temperature, and the precipitation depth is more than 350 cycles. All the electrodes are in the middle of the screen. The electrolyte is suitable for high temperature (50℃) and room temperature conditions. 2. The effect of MgI_2 addition on the interface structure of LiPF_6 electrolyte is improved, while that of AlI_3 addition is decreased. In this case, the decomposition of LiPF_6 was confirmed. On the one hand, LiBETI, solvent and PC/DMC are used in the case of high efficiency of 95%. The structure of the alloy can be seen in the shape of a block. The interface between the two countries has been improved. The use of electrolytes is considered to increase the risk of self-discharge. This additive contains an electrolyte that is initially recharged and then recharged without an electrolyte (PC/DMC with LiBETI). As a result, it is clear that the electrolyte ratio is low when the additive is added, and the efficiency is high when the additive is added. In the case of electrolyte LiPF_6, the pretreatment effect of electrolyte LiPF_6 is very interesting.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Masayuki Morita: "Ionic Structure and Conductance Behavior of Plasticized Polymeric Electrolytes Containing Multivalent Cations"Electrochim.Acta. 45. 1335-1340 (2000)

Masayuki Morita：“含有多价阳离子的增塑聚合物电解质的离子结构和电导行为”Electrochim.Acta。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

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Masashi Ishikawa：“通过电解质温度控制锂金属阳极可循环性”J.Power Sources。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Masashi Ishikawa: "Electrochemical Control of a Li Metal Anode Interface : Improvement of Li Cycle Ability by Inorganic Additives Compatible with Electrolytes"J.Electronal Chem.. 473. 279-284 (1999)

Masashi Ishikawa：“锂金属阳极界面的电化学控制：通过与电解质相容的无机添加剂改善锂循环能力”J.Electronal Chem.. 473. 279-284 (1999)

DOI：
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0
作者：
通讯作者：

Masayuki Morita: "Charge and Discharge Performances of Lithiated Metal Oxide Cathodes in Organic Electrolyte Solutions with Different Compositions"J.Power Sources. 81-82. 425-429 (1999)

Masayuki Morita：“不同成分的有机电解质溶液中锂化金属氧化物阴极的充电和放电性能”J.Power Sources。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Masashi Ishikawa: "Enhancement of Lithium Anode Cycleability in Lithium Imide Electrolytes by an Additive Controlling an Anode Interface"Electrochemistry. 67(12). 1200-1202 (1999)

Masashi Ishikawa：“通过控制阳极界面的添加剂增强亚胺锂电解质中的锂阳极循环能力”电化学。

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熊田伸引(分担)