形態変化を利用した新規リチウム侵入型金属間化合物の創製を二次電池特性

利用形态变化创建新型锂金属间化合物以改善二次电池性能

• 批准号: 11123226
• 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 (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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11123226/
• 关键词: リチウム電池; 相変態; メカニカルアロイング; Mg_2Sn; リチウム貯蔵性金属間化合物; リチウムイオン二次電池; 負極

リチウムイオン二次電池負極の充放電容量の増大をめざして、より高密度でLiを挿入できる金属間化合物の探索を行ったところ、Mg_2Snを見出した。この化合物はわれわれのグループがこれまでに報告してきたMg_2GeやMg_2Siと異なり、MA時間の変化に伴い立方晶から斜方晶へ相転移することがわかったため、結晶系の違いが電池充放電特性に与える効果を調べた。MgとSnを出発物質としてメカニカルアロイング(MA)したところ、3時間で立方晶のMg_2Snが単一相で得られた。MA処理時間を延長すると、5時間で立方晶と斜方晶の混合相のMg_2Snが得られ、さらに7.5時間では斜方晶の単一相となることが示された。得られた試料を用いて作成したMg_2Sn電極の放電容量の充・放電サイクル依存性を調べた。その結果、立方晶単独のものでは電池容量は小さいが、斜方晶との混合相となることによって容量の増大が見られるとともに、その容量は20サイクル後においても250mAhg^<-1>を保っていることが示された。斜方晶単一相の電極についての結果から、この容量の増大と良好なサイクル特性は、斜方晶相の寄与によるものと推察される。また、混合相Mg_2Sn電極の充・放電サイクル特性は、Mg_2GeやMg_2Siと比較しても格段に優れていることがわかった。

リ チ ウ ム イ オ ン secondary battery cathode の の raised large charge-discharge capacity を め ざ し て, よ り high-density で Li を scions into で き る intermetallic compound の exploration line を っ た と こ ろ, Mg_2Sn を shows し た. こ の compound は わ れ わ れ の グ ル ー プ が こ れ ま で に report し て き た Mg_2Ge や Mg_2Si と different な り, MA time の variations change に with い cubic か ら rhombic planning へ phase shift す る こ と が わ か っ た た め, crystallization の violations い が battery charging and discharging characteristics に and え る unseen fruit を adjustable べ た. Mg と Sn を と 発 substance し て メ カ ニ カ ル ア ロ イ ン グ (MA) し た と こ ろ, 3 time で cubic の Mg_2Sn が 単 one phase で ら れ た. MA 処 Richard を prolonged す る と, 5 time で cubic と rhombic の mixed phase の Mg_2Sn が have ら れ, さ ら に 7.5 time で は rhombic の 単 a phase と な る こ と が shown さ れ た. The られた test material を is used to make the <s:1> たMg_2Sn electrode <s:1> discharge capacity <e:1> charge/discharge サ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> dependence を べた with て て. そ の results, cubic 単 alone の も の で は small battery capacity は さ い が, rhombic と の mixed phase と な る こ と に よ っ て の raised much capacity が see ら れ る と と も に, そ の capacity は 20 サ イ ク ル after に お い て も 250 mahg ^ < 1 > を bartender っ て い る こ と が shown さ れ た. Rhombic 単 a phase の electrode に つ い て の results か ら, こ の の raised much capacity と good な サ イ ク ル features は, rhombic の send に よ る も の と push examine さ れ る. ま た, mixed phase Mg_2Sn electrode の charge discharge サ イ ク ル characteristics は, Mg_2Ge や Mg_2Si と compare し て も lattice period に optimal れ て い る こ と が わ か っ た.

项目成果

H.Sakaguchi et al.: "Synthesis of Lithium Storage Intermetallic Compounds and Their Anode Behaviors in Secondary Batteries"The Japan Institute of Metals Proceedings(JIMIC-3). 12. 1305-1308 (1999)

H.Sakaguchi 等人：“锂储存金属间化合物的合成及其在二次电池中的阳极行为”日本金属学会会议录（JIMIC-3）。

H.Sakaguchi et al.: "Synthesis and Anode Behavior of Lithium Storage Intermetallic Compounds with Various Crystallinities"J.Power Sources. 81-82. 229-232 (1999)

H.Sakaguchi 等人：“具有各种结晶度的锂存储金属间化合物的合成和阳极行为”J.Power Sources。