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イオン性液体を用いる不燃性二次電池の創製

使用离子液体创建不可燃二次电池

基本信息

批准号：
15750158
负责人：
宇井幸一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

【研究の目的】リチウム二次電池の安全性向上のための対策技術として、不揮発性・不燃性という特徴を有する常温型溶融塩(イオン性液体)を不燃性電解液として応用することを試みた。平成15年度は、AlCl_3-1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMIC)常温型溶融塩をベースとする電解液を用いて検討した結果、放電電圧3.2-3.7Vで作動すること、粘度や導電率などの電解液の物性よりも、Li^+濃度が高い液組成を用いる方が、放電特性が良好になるなどの知見を得た。そこで今年度は、高出力な不燃性二次電池の創製のため、以下の項目について取り組んだ。【研究実施項目】1.イオン性液体の支配的イオン種の解明とその幾何学的構造の解析対象となるAlCl_3-EMIC-LiCl_<sat>-SOCl_2浴中に存在するイオン種を解明するため、ラマンスペクトルの測定を行った。その結果、Alの析出イオン種であるAl_2Cl_7^-は存在せず、アニオン種はAlCl_4^-のみ、カチオン種はEMI^+とLi^+が存在することが分かった。さらに、プログラムGAUSSIAN03を用いて、非経験的分子軌道計算を行った結果、Li^+は2つのAlCl_4^-のClと相互作用し、それらの距離は1.9-2.7Åであることが分かった。2.新規電極作製方法の検討昨年度に引き続き、合金系負極材料(Al)に注目し、めっき法により薄膜化して、その作製条件や作動条件を検討したところ、負極として順調に作動する条件を明らかにした。また、常温型溶融塩に適合する電極として、泳動電着法を用いたバインダーブリー正極の作製条件も検討したところ、正極として作動することが明らかとなった。3.電極反応機構の解析 Alめっき負極のリチウム吸蔵・放出反応を調べるため、GD-OESを用いてAlめっき負極の深さ方向の元素分析を行った。その結果、充電時に形成されたLi-Alから、全てのLiが放出されておらず、充電深度が深くなるにつれて、Li残量が増加することが分かった。

[purpose of the study] to improve the safety of the secondary battery, the safety of the secondary battery and the safety of the secondary battery. Pingcheng 15, AlCl_3-1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMIC) ambient temperature melting temperature thermal cycle thermal cycle test results, radio power 3.2-3.7V temperature operating temperature test, viscosity thermal conductivity thermal conductivity test, Li^ + temperature temperature high temperature solution set to make a thermal analysis method, good radioactivity properties and good thermal performance. This year, the high-output non-combustible secondary battery is used in this year, and the following items are selected. [research project] 1. In the bath of LiClO, ALCL _ 3, ALCL _ 3 The results show that Al precipitates that there is a problem with ALCL _ 7 ^-that there is an ALCL _ 4 ^ -, that there is an EMI ^ + EMI ^ + that there is a sub-cluster. The results of GAUSSIAN03 calculation using non-linear molecular channels, Li ^ + 2% ALCL _ 4 ^-"Cl" interaction, and the distance between 1. 9-2. 7 percent. two。 The new specification actively introduced the introduction of the last year, the alloy series of cathode materials (Al), the thin film process, the operating conditions, the operating conditions, and the operating conditions. The normal and normal temperature melting temperatures are used to generate electricity, the swimming method is used to determine the conditions, the normal temperature, the temperature, and the temperature. 3. The Al anti-radiation mechanism is very active in the analysis of the anti-radiation device, and the GD-OES is used to analyze the elements in the in-depth direction by means of the Al analyzer. The results of the test, the recharge time to form a healthy Li-Al, the full-scale Li to release a full-scale Li, the depth to recharge, and the Li residual to increase the threshold score.