HOME 教育状況公表 本日
⇒#59@学会;

リチウム二次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討


立花和宏,○佐藤幸裕,遠藤孝志,仁科辰夫,松木健三, 平成11年度化学系7学協連合東北地方大会 , 石巻,


【学会】リチウム二次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討⇒#59@学会;
リチウム二次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討
立花和宏,○佐藤幸裕,遠藤孝志,仁科辰夫,松木健三,平成11年度化学系7学協連合東北地方大会講演予稿集, p.180 (1999).


リチウム次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討コバルトモリブデン

目的
アルミニウムは卑な金属であるがリチウム次電池の正極集電体として用いられており不働態皮膜が貴な電位でのアルミニウム使用可能にしているのであるしかし不働態皮膜通してどのように活物質へ電流が供給されるのかリチウム次電池が動作する非水環境下での不働態皮膜の安定性等については不明な点が多い1)特に不働態皮膜はアルミニウムに含まれる不純物金属元素による影響受けると考えられ電池特性大きく影響すると推測されるそこでLiBF4/PC+DME溶液中における不純物金属不働態皮膜への影響検討した
方法
正極活物質としてLiMn2O4(井金属)導電助材して炭素(アセチレンブラ集電体して99.999+%の高純度アルミニウムおよび種々の不純物Cu 99ppmCo 55ppmMo 47 ppmAg 52 ppmそれぞれ含んだアルミニウム用い(日本軽金属)1M LiBF4/PC+DME溶液中での充放電曲線測定した対極照極はLiであるまたAl集電体電極してLiBF4溶液中で電位掃引速度 1V s-1サイクリクボルタンメトリー行いブレークダウン電位評価した対極はPt照極はAg擬似照電極(+3.0V vs Li/Li+)あるAl集電体の耐圧は予め5Vまで電位掃引(0.83V s-1)2回行った試料LiBF4中およびアジピンアンモニウム(AA)水溶液中で電流規制により4A m-2通電した時の電位と自然電位(-1.2V)差から評価したAA水溶液中の測定では対極にPt照極にAg/AgCl用い照極は重塩橋で接続した電極して用いたAl集電体測定直前に前処理として1M NaOH(60s)H2O(2s)0.65M HNO3(10s)H2O(2s)に浸漬してアルカリ脱脂行いさらにMeOH中に浸漬して乾燥したLiBF4溶液加熱処理したモレキュラーシーブス(4A)予め乾燥しLiBF4溶液用いたセル組み立ておよび電気化学的測定はAr置換グローブボクス中で行った

結果と考察
1はAA水溶液中LiBF4溶液中でそれぞれ不働態皮膜化成させた時の耐圧示すLiBF4溶液中で化成した不働態皮膜はAA溶液中で測定すると耐圧が1.1Vと小さくなったこれからLiBF4溶液中で化成した不働態皮膜はAA溶液中で破壊されると考えられる水分極端に少ない有機電解液中では通常のバリア型の酸化皮膜が得られないことが知られており2)ここ得られたLiBF4溶液中で生成している不働態皮膜はAlF3等ではないかと考えられる1)1種々のAl集電体におけるLiMn2O4の充電容量とサイクル示す高純度Alに比べてCoAgCuMo添加すると容量が大きくなったCoMo添加すると容量は大きくなるがサイクル特性は低下した2不純物添加した場合のブレークダウン電位示すCuMo添加した場合でブレークダウン電位が上がった12結果相関性は見られないが不純物金属がAl集電体不働態皮膜導電助材ある炭素の接触界面へ影響与えていることは確かであろうしかし現状では不明な点が多々あり現在詳細に検討中である


1 種々の条件下における不働態皮膜の耐圧 2 種々の条件下における不働態皮膜の耐圧
条件 耐圧/V 不純物 ブレークダウン電位 vs. Ag/V
AA中で化成AA中で測定 6.3
- 48
LiBF4中で化成LiBF4中で測定 6.4 Cu 51
Mo 56
LiBF4中で化成AA中で測定 1.1 Ag 48
Co 48




[考文献]
1) 金村聖志電池技術1085 (1998).
2) M. UeF. MizutaniS. TakeuchiN. Sato電気化学および工業物理化学651070(1997).


佐藤 幸裕は2002年にそれまでの研究リチウム次電池正極劣化の機構解明と抑制というテーマで修士論文としてまとめ山形大学卒業した1)

アルミニウム|酸化皮膜|炭素導電助材2)
学会発表19993)
19994)



結果と考 > 考察と討 > 電極に内 > 集電体| > アルミニ > アルミニウム|酸化皮膜|炭素導電助材,アルミニウム|炭素導電助材
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2010).

緒言(C > C1履歴 > 【199 > 学会発表1999@C1,【1999年度(平成11)卒業研究】
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1999).

1999年9月
立花 和宏, 研究ノート, (1).

(1リチウム二次電池正極劣化の機構解明と抑制
佐藤 幸裕, 山形大学  物質化学工学科, 修士論文 (1).
(2結果と考 > 考察と討 > 電極に内 > 集電体| > アルミニ > アルミニウム|酸化皮膜|炭素導電助材,アルミニウム|炭素導電助材
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2010).
(3緒言(C > C1履歴 > 【199 > 学会発表1999@C1,【1999年度(平成11)卒業研究】
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1999).
(41999年9月
立花 和宏, 研究ノート, (1).



QRコード
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Meeting.asp?nMeetingID=59

SSLの仕組み

このマークはこのページで 著作権が明示されない部分について付けられたものです。

山形大学 データベースアメニティ研究所
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16 3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
准教授 伊藤智博
0238-26-3573
http://amenity.yz.yamagata-u.ac.jp/

Copyright ©1996- 2019 Databese Amenity Laboratory of Virtual Research Institute,  Yamagata University All Rights Reserved.