熱測定による低温焼成炭素へのリチウムのアロイングの反応機構の解析

利用热测量分析锂合金化到低温烧制碳的反应机理

• 批准号: 11124228
• 负责人: 小久見 善八
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto 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-11124228/
• 关键词: リチウム二次電池; 低結晶性炭素材料; 負極; ヒステリシス; 熱測定

近年、リチウム金属に代わるリチウム二次電池負極材料として、炭素材料が注目されている。中でも、1000℃未満の低温で処理した低結晶性炭素は黒鉛における理論容量372mAh/gを越える高い比容量を持つが、充放電挙動に大きなヒステリシスが存在し、作動電圧が充電と放電で異なるためエネルギーロスが大きいことなどが問題となっている。ヒステリシスの原因については今までにいくつかのモデルが提案されているが、その原因の詳細に関しては未解明な点が多く残されている。そこで本研究では、種々の温度で焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMBs)を用いて定電流充放電測定と同時に熱測定を行い、低結晶性炭素への電気化学的リチウムのアロイング反応を解析し、これによって、低結晶性炭素へのリチウム挿入脱離機構・ヒステリシスの原因を解明することを目的とした。低温焼成のMCMB700、1000では充放電曲線の平坦部で放電側、充電側ともに発熱が観測された。一方、充放電曲線でヒステリシスの認められないMCMB1800では、放電時に溶媒分解と考えられる発熱が観測された以外は熱量が得ることができなかった。これらの結果より、発熱は電位の平坦部で生じ、また充放電曲線にヒステリシスの存在するものに認められることが分かった。また、放電、充電ともに発熱することは、リチウムのアロイング、又脱離過程において、何らかの活性化障壁が存在することが分かった。充電時と放電時における熱挙動が可逆でないことから、低結晶性炭素においてはリチウムは炭素層間に挿入した後、活性化過程を伴う後続反応により層間以外のサイトヘ移動するものと考えられる。

In recent years, hot metal and carbon materials have been used in secondary batteries and carbon materials have paid close attention to. Medium temperature, 1000 ℃, low temperature temperature, low temperature, temperature, I don't know why. I don't know why. I don't know. I don't know. I don't know. In this study, the temperature of this study was used to determine the temperature of the instrument (MCMBs). The current charge and discharge test was used to determine the simultaneous determination of the industry, low crystal carbon and electrical chemistry. The temperature was analyzed by scanning electron microscopy. The reason for the introduction of low crystalline carbon compounds into the quarantine agency is to clarify the reasons for the purpose of the separation mechanism. The cryogenic temperature is MCMB700, the charge and discharge curve is 1000, the flat part of the curve is flat, and the battery is charged. On the one hand, charge and release the curve, the temperature, the temperature and the temperature. The results of the experiment show that there is a distribution system for the flat part of the electric power station, which is used to recharge and release the curve, and that there is a distribution system in the system. There are some problems in the operation of the barrier, such as the operation, release, recharge, release, release and separation. After recharge, release, release and transfer of carbon.