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スピネル型リチウムマンガン酸化物の結晶構造及び電子構造に関する研究

尖晶石型锰酸锂的晶体结构和电子结构研究

基本信息

批准号：
16750179
负责人：
高橋靖彦
金额：
$ 2.37万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

リチウムイオン二次電池の中で、正極材料としてスピネル型リチウムマンガン酸化物の研究が活発となっている。また、安全性が非常に重要な研究要素として重要になっており、現在でも基礎から応用に至るまで、盛んに研究が進められている。これらの物質は単結晶作製の困難さから粉末試料による研究が多数であり、単結晶による研究例は非常に少数である。そこで、単結晶試料合成法の確立、X線結晶構造、物性測定、第一原理計算手法による電子状態計算との比較によりスピネル型の結晶構造を有する、アルカリ遷移金属酸化物の結晶構造、電子構造等の詳細を明らかにし、また結晶粒子サイズの制御による電池材料としての性能向上を視野に入れて研究を遂行した。平成18年度の成果においては、低温溶融塩法やフラックス法等による新規合成方法を確立し、スピネル型リチウムマンガン酸化物ニッケル置換体(LiMn_<1.5>Ni_<0.5>O_4)について、焼成時間、温度、雰囲気等の制御より、結晶性が非常に良く且つサイズ制御制御可能な単結晶粒子の作製に成功し、電気化学測定により電池特性を評価した。結果、数十ミクロンサイズの結晶粒子により作製した二次電池は、サブミクロンの二次結晶粒子と比較して、そのレート特性の向上が期待されることが明らかとなった。また、金属置換していないスピネル型リチウムマンガン酸化物の単結晶試料を合成し、リチウムとマンガンの組成比を詳細に決定し、結晶構造、電子密度分布の詳細を論文誌上に報告した。また、二次電池正極材料として最も使用されている層状構造を有するコバルト酸リチウムの結晶構造の精密解析に成功した。また、LiMn_2O_4においては、単結晶粒子により8000点以上の低温X線散乱強度を用いて斜方晶電子密度分布解析に成功し、Mn^<3+>/Mn^<4+>のorderingの可視化に成功した。この成果は、本年度は間に合わなかったが、早急に学術論文として報告したい。最後に本研究を採択して頂いた事に感謝の意を表します。

In the secondary battery, positive materials are used in the study of acid compounds in the secondary battery. Safety is very important. The key elements of research are important. Now, there is a lot of information on how to do research. The results show that there is a very small number of samples in the study of powder materials, most of them and very few samples. Mechanical properties, X-ray diffraction, physical property determination, first-principle calculation, electronic state calculation, mechanical properties synthesis, mechanical properties synthesis, X-ray crystal synthesis, X-ray crystal fabrication, physical property determination, first-principle calculation, electronic state calculation, mechanical analysis, mechanical analysis, thermal analysis, The effect of crystal particles on the mechanical properties of battery materials has been studied in the field. In Pingcheng 18, there are many new synthesis methods, such as low temperature melting method, low temperature melting method, low temperature melting method and so on. (LiMn_<1.5>Ni_<0.5&gt) OT4) the temperature, aging time, temperature, temperature, temperature and temperature. The results show that tens of thousands of temperature tests show that the crystal particles are used in the secondary battery, the secondary crystal particles are used in the secondary battery, and the properties of the particles are expected to improve. The composition and composition of the acid compound, the composition, the composition, the density distribution of electrons, the composition, the density distribution, the temperature, the density, the The positive materials of the secondary battery and the positive material of the secondary battery have been successfully fabricated by the use of the crystal structure of the positive materials of the secondary battery and secondary battery. The X-ray scattering strength of low temperature X-ray diffraction above 8000 points has been successfully analyzed by means of X-ray diffraction density distribution analysis. MN ^ & lt;3+>/ mn ^ & lt;4+> X-ray ordering has been successfully tested. The results will be reviewed, and this year's academic papers and reports will be published in a timely manner. At the end of this study, I would like to express my feelings and feelings.