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高速マンガン酸リチウムを使った電池の内部抵抗の支配要因


○赤間未行、大前国生、兼子佳奈、伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫, 第59回電池討論会 , 大阪府立国際会議場(グランキューブ大阪),
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学会】高速マンガン酸リチウムを使った電池の内部抵抗の支配要因⇒#416@学会;
高速マンガン酸リチウムを使った電池の内部抵抗の支配要因
○赤間未行、大前国生、兼子佳奈、伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫,講演要旨集 (2018).


1.緒言

充電短時間で済ませ大電流取り出せることはずっと期待され続けてきた活物質の種類で高速性に差があるのか?それはなぜか?マンガンリチウム高速性の本質の解明目的とし電池内部抵抗支配要因解析するためのデータ収集した

2.実験方法

金線(φ= 0.3 mm)に高速マンガンリチウム打ち込み対極ステンレス照極銀塩化銀電極電解液6M 硝酸リチウム水溶液用いて3極式セル作成した作成したセル1.0 V vs. AgCl | Agになるまで40μA通電したその後にセルの電位平坦部が観察されるように周波数振幅変えながらハイレートで矩形波通電した電位波形の観察にはデジタルオシロスコープ使ったまた40μAのローレート充放電しながら電流遮断による電位変化の観察行った電流遮断は7.5秒通電2.5秒遮断繰り返した水の分解考慮し1.5V vs. AgCl | Ag以上に達したらあるいは電位が急上昇したら電流反転させたその後電流値変えて測定した

        

3.結果と考察

Fig.1ハイレート充放電曲線示す周波数f=2.0 HzIpp=5mAおいても電池反応と思われる電位平坦部が観察されたこのことはマンガンリチウムCレート20000に追従すること意味する充放電後にボルタモグラム劣化状態確認したところ容量の減少は見られたが活物質破壊見られなかった

Fig.2ローレートで電流遮断行ったときの充放電曲線示す内部抵抗は充放電深さにより異なったこのことは内部抵抗要因が溶液抵抗や接触抵抗ではなく電荷移動抵抗反応抵抗支配されること意味しているFig.3その様子示す

同じマンガンリチウムサンプルの違いによって内部抵抗の挙動が異なっているXRD等から結晶構造に大きな違いが無いことがわかっているので内部抵抗挙動の違いは表面電荷移動抵抗起因するものではないかと推定している



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