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J-GLOBAL ID：201602218970435483   整理番号：16A0835181

室温および高温の双方におけるグラファイト/LiCoO₂リチウムイオン電池のためのLi[(FSO₂)(n-C₄F₉SO₂)N]対LiPF₆ 化学的,電気化学的およびXPS分析による包括的な理解

Li[(FSO₂)(n-C₄F₉SO₂)N] versus LiPF₆ for graphite/LiCoO₂ lithium-ion cells at both room and elevated temperatures: A comprehensive understanding with chemical, electrochemical and XPS analysis

著者 (8件)： Zheng Liping (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Zhang Heng (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Cheng Pengfei (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Ma Qiang (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Liu Juanjuan (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Nie Jin (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Feng Wenfang (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China) ,  Zhou Zhibin (Key laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan 430074, China)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 196  ページ： 169-188  発行年： 2016年04月01日 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リチウム(フルオロスルホニル)(n-ノナフルオロブタンスルホニル)イミド(LiFNFSI)を,従来リチウムイオン電池に用いられるLiPF₆に置換える導電性塩として研究した。1.0M LiFNFSI-およびLiPF₆-エチレンカーボナート(EC)/エチルメチルカルボナート(EMC)電解質の安定性を,NMRを用いて室温(25°C)および高温(60または85°C)において調べ比較した。LiFNFSIの電解質は85°Cで14日の保存後でも分解しなかったが,LiPF₆およびカーボナート溶媒の双方は25°Cでの保存後でも分解が起こり,温度の上昇とともに著しく分解した。LiPF₆およびカーボナート溶媒の,少量のHFおよびプロトン性不純物により初期化される,連続的分解の新しい機構を提案した。グラファイト/LiCoO₂リチウムイオン電池に対するLiFNFSIの電気化学的性能を,LiPF₆の25および60°Cの双方における場合を,電気化学インピーダンス分光(EIS)およびX線光電子分(XPS)を用いて,両電極上に形成される電極/電解質界面の特性化に特に注意を払って比較調査した。LiFNFSIは高温貯蔵,電流率およびサイクル試験において,特に高温でLiPF₆よりも有利であった。一方,インピーダンスは,LiFNFSIに基づく電池はLiPF₆の場合よりも全て大きかった。XPS分析は,両電極上に形成される電極/電解質界面の化学組成は,リチウム塩の種類に強く依存することを明らかにした。特にグラファイトアノード上で,LiFNFSI系電解質中で形成される固体電解質界面(SEI)膜は,FNFSI^-アニオンの還元性生成物により強く支配され,また高温において比較的安定であったが,LiPF₆系電解質中で形成される場合はカーボナート溶媒の還元性生成物により強く支配され,高温での著しい溶解と再成長が起こった。これらの全ての結果は,LiFNFSIを利用した電池の向上した容量維持は,LiFNFSI系電解質に対するグラファイトアノード上に形成されるSEI膜のロバスト性,および優れた安定性およびHF汚染の不存在に主に起因することを示唆したが,LiPF₆電池による急速な容量減衰は本質的にグラファイトアノード上のSEI膜の分解および再成長,およびLiPF₆の電解質におけるHFおよびプロトン性残渣物の有害な影響による。Copyright 2016 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *室温 ,  *高温 ,  *グラファイト ,  *コバルト酸塩 ,  リチウム化合物 ,  *リチウムイオン電池 ,  *スルフリル化合物 ,  *フッ化物 ,  フルオロリン酸塩 ,  X線光電子分光法 ,  電解質 ,  安定性 ,  分解 ,  *温度依存性 ,  電気化学インピーダンス ,  スペクトロスコピー ,  電極 ,  *充放電サイクル ,  フッ化水素 ,  フッ素19NMR

著者キーワード (5件)： Lithium-ion batteries ,  Nonaqueous liquid electrolyte ,  Lithium (fluorosulfonyl)(n-nonafluorobutanesulfonyl)imide ,  Lithium hexafluorophosphate ,  Solid-electrolyte-interphase

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  二次電池  (YB04030K)

物質索引 (3件)： エチレンカーボネート ,  エチルメチルカルボナート ,  フルオロスルホニル(ノナフルオロブチルスルホニル)アミンアニオン・リチウム

タイトルに関連する用語 (8件)： 室温 ,  グラファイト ,  リチウムイオン電池 ,  Li ,  化学 ,  電気化学 ,  XPS分析 ,  理解