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J-GLOBAL ID：201002270302501327   整理番号：10A1114272

リチウムイオン二次電池カソードにおけるイオン拡散のナノスケールマッピング

Nanoscale mapping of ion diffusion in a lithium-ion battery cathode

著者 (10件)： BALKE N. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  JESSE S. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  MOROZOVSKA A. N. (Inst. Semiconductor Physics, National Acad. Sci. Ukraine, Kiev, UKR) ,  ELISEEV E. (Inst. Problems of Materials Sci., National Acad. Sci. Ukraine, Kiev, UKR) ,  CHUNG D. W. (Purdue Univ., Illinois, USA) ,  KIM Y. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  ADAMCZYK L. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  GARCIA R. E. (Purdue Univ., Illinois, USA) ,  DUDNEY N. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  KALININ S. V. (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA)
資料名： Nature Nanotechnology  (Nature Nanotechnology)
巻： 5  号： 10  ページ： 749-754  発行年： 2010年10月 
JST資料番号： W2059A  ISSN： 1748-3387  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： リチウムイオン再分布と結果のカソード変形を測定するために原子間力顕微鏡(AFM)を用いて,~100nmの解像度で,カソード材料LiCoO₂におけるリチウム拡散時間の空間的変化を調べ,リチウムイオン二次電池カソードにおけるイオン拡散のナノスケールマッピングを行った。AFMチップに一定の電圧を加えて,カソードの体積変化を引き起こす加電圧で,変化されるリチウムイオン濃度を示した。二次電池操作に関連する長いスケールにおいてマッピングされるようにバイアス誘起リチウムイオンを移動させるために,励起パルスの周波数と大きさの両方を変化させた。それぞれの電圧パルスの後に電気化学歪顕微鏡(ESM)信号を測定した。その結果,次のことが分かった。1)ESM法がバイアスチップによって調べられる~20nm領域内においてLiCoO₂からLi_0.5CoO₂へのリチウムイオン濃度の~5~10%変化や単一原子層における完全なリチオ化と脱リチオ化に相当する体積変化を検出できる,2)結晶粒界ネットワークのイオン伝導の最適化がこれらの材料の電気化学的性能を改良する直接的な道筋を支える。

シソーラス用語： *リチウムイオン電池 ,  カソード ,  *イオン拡散 ,  写像 ,  原子間力顕微鏡 ,  コバルト酸塩 ,  リチウム化合物 ,  電圧 ,  拡散係数 ,  *リチオ化 ,  インターカレーション ,  コバルト酸リチウム
準シソーラス用語： マッピング ,  電圧パルス

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (3件)： リチウムイオン二次電池 ,  カソード ,  イオン拡散