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J-GLOBAL ID：201102262305019423   整理番号：11A0106014

Li/LiCoO₂二次電池セルの電気化学的,熱的特性について有機化合物によるLiCoO₂の表面改質の影響

Influence of surface modification of LiCoO₂ by organic compounds on electrochemical and thermal properties of Li/LiCoO₂ rechargeable cells

著者 (4件)： TAKEUCHI Takashi (Dep. of Chemistry, Fac. of Engineering, Gunma Univ., Kiryu, Gunma 376-8515, JPN) ,  KYUNA Tomohiro (Dep. of Chemistry, Fac. of Engineering, Gunma Univ., Kiryu, Gunma 376-8515, JPN) ,  MORIMOTO Hideyuki (Dep. of Chemistry, Fac. of Engineering, Gunma Univ., Kiryu, Gunma 376-8515, JPN) ,  TOBISHIMA Shin-ichi (Dep. of Chemistry, Fac. of Engineering, Gunma Univ., Kiryu, Gunma 376-8515, JPN)
資料名： Journal of Power Sources  (Journal of Power Sources)
巻： 196  号： 5  ページ： 2790-2801  発行年： 2011年03月01日 
JST資料番号： B0703B  ISSN： 0378-7753  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リチウムイオン電池のカソード材,LiCoO₂は4.2Vを大きく越す高い充電電圧で充電すると,LiCoO₂のサイクル特性は悪化する。この劣化の原因は純LiCoO₂の結晶構造不安定さと高い充電電圧でLiCoO₂電解質溶液の酸化にある。この電解質の酸化はLiCoO₂の部分的な還元を伴う。さらに重要なファクターは電解質溶液の酸化と思われる。本研究ではLiCoO₂セルの電気化学的,機械的性質について,10種の有機化合物の影響を電解液への添加剤として調べた。基本的な電解質溶液として1M(M:molL^-1)のLiPF₆-EC/EMC(混合容積比=3:7)を用いた。これらの化合物は,o-ターフェニル(o-TP),Ph-X(CH₃)_n(n=1または2,X=N,OまたはS)化合物,アダマンチルトルエン化合物,フランとチオフェンである。これらの添加物はLi/Li⁺に対して3.4と4.7Vの間の酸化電位(E_ox)だった。これらのE_ox値は基本電解液の値(Li/Li⁺に対して6.30V)よりも低かった。これらの添加物はLiCoO₂セルの充電の間に酸化される。酸化生成物はLiCoO₂上で電解液の過剰な酸化を抑制する。これらの有機化合物の典型例として,o-TP(E_ox:4.52V)を用いてこれらの有機添加物の基本特性を検討した。o-TPの有り無しについてLiCoO₂セルの充放電サイクル試験を行った。主に4.5Vでの定電流充電を充電法とした。0.1wt.%o-TPのセルは多少良好なサイクル特性となり添加物のない時よりも低い分極を示した。低い分極はo-TPの酸化により生じる表面皮膜生成により,電解質溶液とLiCoO₂の間の界面抵抗の減少により起こる。酸化生成物は質量分光分析により二種から四種のターフェニルモノマーからの数種のポリ縮合化合物の混合物であることが分った。電解質溶液を伴うLiCoO₂の熱安定性はo-TPの添加で改善されなかった。僅かに良好な充放電サイクル特性が有機改質剤を用いて得られた。しかし,工業的な利用を考慮すると未だに画期的な改良が得られていない。その理由の一つは工業的な利用における高い電圧での充電で,純LiCoO₂の安定性の劣化という著しく大きな影響力によると思われる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *リチウムイオン電池 ,  *電極材料 ,  *コバルト酸塩 ,  *リチウム化合物 ,  *表面改質 ,  *化学修飾 ,  充放電サイクル ,  充電 ,  劣化 ,  電解質溶液 ,  酸化 ,  フルオロリン酸塩 ,  酸化防止 ,  酸化還元電位 ,  電気化学的分極 ,  熱安定性 ,  フェノールエーテル ,  硫黄複素環化合物 ,  酸素複素環化合物 ,  芳香族炭化水素 ,  *コバルト酸リチウム ,  フルオロリン酸リチウム ,  酸化電位

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

物質索引 (15件)： 2,5-ジメチルチオフェン ,  2,5-ジメチルフラン ,  2-メチルチオフェン ,  2-メチルフラン ,  N,N-ジメチルアニリン ,  アニソール ,  チオアニソール ,  チオフェン ,  フラン ,  炭酸エチルメチル ,  炭酸エチレン ,  o-ターフェニル ,  1-(2-メチルフェニル)アダマンタン ,  1-(3-メチルフェニル)アダマンタン ,  1-(4-メチルフェニル)アダマンタン

タイトルに関連する用語 (7件)： Li ,  二次電池 ,  セル ,  電気化学 ,  熱的特性 ,  有機化合物 ,  表面改質