2V級水系リチウム電池の充電過程における競合反応について

2V級水系リチウム電池のスラリーの充電過程における競合反応について
黒澤大輝1、小室直人1、伊藤智博2、立花和宏2、仁科辰夫2
山形大工1，山形大学術2

【緒言】筆者らは水系でリチウム電池の正極活物質を使用した2Vの起電力を示す水系の電池を報告している。本研究では、その報告を受け、2V級水系リチウム電池の充電過程に競合する酸素発生が充電反応に対してどの程度の電流効率なのか、それが電池性能にどのような性能をおよぼすか、また電池性能を向上させるためにどのような方策があるかを検討することを目的とする。
【実験方法】活物質としてLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用い、PVDF、アセチレンブラックを含む炭素分散スラリーとともに混練し合材スラリーとした。これをアルミニウム、チタン集電体に塗布したあと乾燥させ合材スラリー電極とした。作成した電極を作用極とし、対極にZn、参照極にAgCl│Ag、電解液にLiNO3水溶液を用いた三極式セルを組み、サイクリックボルタンメトリーによりアノード分極挙動を調べた。
【実験結果】アルミニウム集電体では参照極にAgCl│Agに対して1.5Vまで分極すると酸素発生の電流が観察されたにもかかわらず、チタン集電体では1.5Vまで分極しても酸素発生の電流は観察されなかった。このことはチタンの表面酸化皮膜の方が酸素過電圧が大きいか、あるいは発生した酸素のガス化を抑制しているものと考えられる。