成果報告書詳細
管理番号20120000000310
タイトル*平成23年度中間年報 革新型蓄電池先端科学基礎研究事業 革新型蓄電池先端科学基礎研究開発 6
公開日2012/6/27
報告書年度2011 - 2011
委託先名国立大学法人東京工業大学
プロジェクト番号P09012
部署名スマートコミュニティ部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:
1. 研究開発の内容及び成果等
インターカレーション機構を持つ層状岩塩型酸化物は、現在のリチウム電池の電極材料として
広く用いられている。初期の正極材料であるLiCoO2 からLi(NiCoAl)O2 へ、さらにはLi(NiCoMn)O2やLi(NiMn)O2 へと、電極容量と安全性向上を図るためのロードマップが描かれ、その特性は着実に進歩している。一方、層状岩塩型を基本構造とする酸化物は、既存の電極特性の延長線上にない飛躍的な特性向上の可能性を秘めている。
英文要約Title:Reaction control of layered rocksalt materials using an extreme condition
(FY2009-FY2013) FY2011 Annual Report
The present study focused on the following subjects; (i) reaction control of layered rocksalt materials using an extreme condition, and (ii) reaction analysis of layered rocksalt materials using a model electrode prepared by epitaxial thin-films, for the developments of new electrode materials for lithium batteries with high power and long calendar life.
(i) Polycrystalline materials in the LiCoO2-LiNiO2-LiMnO2 system were directly synthesized by high-pressure synthesis to control the lithium and oxygen content in the compounds. New layered materials with lithium rich compositions of Li1+xMnaCobNicO2 were synthesized using high pressure and high temperature. This sample exhibited a high capacity value of 235 mAh/g. Synchrotron X-ray diffraction analysis was performed and confirmed a layered rock salt structure. Lithium excess Li1+xMnaCobNicO2 with layered structure is a promising candidate for high-capacity-type lithium batteries.
(ii) Epitaxial thin-films of lithium-rich layered rocksalt materials were synthesized on SrTiO3 single crystal substrates by a pulse laser deposition. Deposition conditions were optimized to obtain epitaxial Li2MnO3 thin films with a highly flat surface. X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy measurements confirmed an epitaxial growth of Li2MnO3 (001) on SrTiO3 (111). Using these model electrodes, deterioration mechanism and rate-determining steps of the lithium-rich layered rocksalt materials will be investigated by electrochemical and surface X-ray/neutron scattering measurements.
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