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Single phase synthesis and charge-discharge properties of transition metal doped lithium oxide in metastable state

过渡金属掺杂亚稳态氧化锂的单相合成及充放电性能

基本信息

批准号：
17H03530
负责人：
日比野光宏
金额：
$ 10.57万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

種々の遷移金属をドープした酸化リチウム中では電気化学的な酸化物イオン/過酸化物イオンのレドックスが進行することが知られており，軽量な酸素種のレドックスを利用するため二次電池正極として重量当たりの大きな容量が期待されている．これら遷移金属ドープ酸化リチウムは準安定相と考えられており，固相法などでの合成が困難なことから遊星ボールミルを用いたメカノケミカル手法で合成されている．しかしこれまでに目的物の純相を得ることはできておらず，生成する遷移金属ドープ酸化リチウム，残留した出発原料および副生相に対してミリング条件との詳細な関係は明らかにされていなかった．コバルトドープ酸化リチウム（CDL）について遊星ボールミル合成時のメディアボール径や回転速度、処理時間などを詳細に検討した結果，合成時の投入エネルギーが大きな場合には一旦生成したCDLが分解することが明らかとなった（従来の合成条件はこの条件領域に含まれていた）．ボール径，回転速度を調整し投入エネルギーを適切にすることでCDL分解反応を起こさずドープ反応のみを進行させほぼ単相を得ることができ，また従来上限と考えられていた量を超えてコバルトをドープすることにも成功した．Coドープ量が増大したことでリチウムイオン電池正極としての充放電容量が向上した．さらに，合成時のボール径が大きいほどCDL粒子の凝集が抑えられることも明らかとなった．これらを組み合わせた条件（5 mmΦボール，420 rpm，100 h）によって高Coドープ量でかつ粒子凝集が抑えられたCDLが得られ，高容量（450mAh/g）での充放電サイクルが可能となることを確認した．

The migration of metal species to the acid layer in the electrochemistry of the acid layer/peracid layer in the secondary battery electrode weight is expected to increase the capacity of the secondary battery. The solid phase method is difficult to synthesize and the solid phase method is difficult to synthesize. The pure phase of the target substance is obtained from the reaction mixture, and the migration metal is generated from the reaction mixture, and the residual raw material and accessory phase are generated from the reaction mixture. The results of detailed analysis of the time of synthesis, the time of input, the time of synthesis, the time of decomposition, the time of synthesis, the time of synthesis, the time of synthesis and the time of synthesis are discussed in detail. CDL decomposition reaction process is carried out to increase the battery capacity. CDL particle aggregation is inhibited by the synthesis of CDL particles, and the aggregation of CDL particles is inhibited by the synthesis of CDL particles. This is confirmed by the fact that when combined with the appropriate conditions (5 mmΦ ール, 420 rpm, 100 h), the CDL can be obtained with a high volume of Co and a high capacity (450mAh/g) to suppress particle aggregation.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

オペランドX線吸収分光法によるコバルトドープ酸化リチウム正極の充放電挙動解析

使用原位 X 射线吸收光谱分析钴掺杂氧化锂正极的充放电行为

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
十川麻衣;松田直往;田川正朋;横井勇人;鈴木徹;鈴木徹;塚﨑隆志，日比野光宏，小笠原義之，工藤徹一，山口和也，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝;鈴木徹;小笠原義之，日比野光宏，山口和也，工藤徹一，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝
通讯作者：
小笠原義之，日比野光宏，山口和也，工藤徹一，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝

酸素レドックスを利用したリチウムイオン電池正極材料Co-doped Li2Oの合成と充放電特性

氧氧化还原锂离子电池正极材料共掺杂Li2O的合成及充放电特性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Makoto Mogi;Hayato Yokoi and Tohru Suzuki;塚﨑隆志，日比野光宏，小笠原義之，山口和也，水野哲孝
通讯作者：
塚﨑隆志，日比野光宏，小笠原義之，山口和也，水野哲孝

酸素レドックスを利用したリチウムイオン電池正極材料のラマン分光分析

利用氧氧化还原对锂离子电池正极材料进行拉曼光谱分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Qiran Chen;Hayato Yokoi and Tohru Suzuki;嶋田裕太，日比野光宏，小笠原義之，山口和也，水野哲孝
通讯作者：
嶋田裕太，日比野光宏，小笠原義之，山口和也，水野哲孝

軟X線吸収分光法による後期遷移金属ドープ酸化リチウム正極の充放電反応追跡

使用软 X 射线吸收光谱跟踪后过渡金属掺杂氧化锂阴极的充电/放电反应

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Qiran Chen;Hayato Yokoi and Tohru Suzuki;嶋田裕太，日比野光宏，小笠原義之，山口和也，水野哲孝;小笠原義之，日比野光宏，槇本哲也，工藤徹一，山口和也，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝
通讯作者：
小笠原義之，日比野光宏，槇本哲也，工藤徹一，山口和也，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝

固体内酸素レドックスを利用したニッケルドープ酸化リチウムの充放電挙動

使用固体氧氧化还原的镍掺杂锂氧化物的充电/放电行为

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tohru Suzuki;Qiran Chen;Susumu Uji;Hayato Yokoi;槇本哲也，日比野光宏，小笠原義之，工藤徹一，山口和也，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝
通讯作者：
槇本哲也，日比野光宏，小笠原義之，工藤徹一，山口和也，奥岡晋一，小野博信，米原宏司，住田康隆，水野哲孝