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J-GLOBAL ID：201602212822422645   整理番号：16A0049655

リチウム-およびマンガン-リッチカソードにおける電圧降下を理解するためのUSエネルギ局の”ディープダイブ”解明努力の総説

Review of the U.S. Department of Energy’s “Deep Dive” Effort to Understand Voltage Fade in Li- and Mn-Rich Cathodes

著者 (4件)： CROY Jason R. (Argonne National Lab., Illinois, USA) ,  BALASUBRAMANIAN Mahalingam (Argonne National Lab., Illinois, USA) ,  GALLAGHER Kevin G. (Argonne National Lab., Illinois, USA) ,  BURRELL Anthony K. (Argonne National Lab., Illinois, USA)
資料名： Accounts of Chemical Research  (Accounts of Chemical Research)
巻： 48  号： 11  ページ： 2813-2821  発行年： 2015年11月 
JST資料番号： B0966A  ISSN： 0001-4842  CODEN： ACHRE4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リチウムイオン電池のリチウム-およびマンガン-リッチカソード(LMR-NMC:xLi₂MnO₃・(1-x)LiMO₂,M=Mn,Ni,Co)は可逆的容量>230mAh/gで,現行Liイオン電極の~150mAh/gより大きく,これはLiMO₂に比較してLi₂MnO₃成分中の過剰のLiの存在に基づく。しかし電池は~4.4V(vs.Li)での充電(活性化)を必要とし,活性化は酸素損失と遷移金属の移動による酸化物構造の変化を伴う。サイクル数と上限カットオフ電圧を変化すると電池出力電圧(V)-比容量(Q,mAh/g)線図でVが低下し,dQ/dV-V線図は印加電圧により形が短縮化した。充放電サイクルに伴う継続的電圧降下と充放電サイクル間の電圧降下(ヒステリシス挙動)の機構解明のため,2012年以来,US自動車技術エネルギ局は国立研究所の科学者からタスクチームを編成し,XAS,HR-XRD,NMR,中性子回折,HR-TEM,第一原理計算,分子動力学,電気化学解析を行った結果,これら層状酸化物のナノスケール不均一性および欠陥とマクロスケール電気化学挙動の間の原子スケールの構造-性質相関を認めた。これらは電圧降下およびヒステリシスと直接相関し,この報告の概要をここに総説した。

シソーラス用語： *電圧降下 ,  *カソード ,  *遷移金属化合物 ,  *酸化物 ,  分子構造 ,  電気化学的挙動 ,  *リチウムイオン電池 ,  *ヒステリシス ,  充放電サイクル ,  繰返し試験 ,  反応機構 ,  EXAFS ,  NMR【磁気共鳴】 ,  XANES ,  *結晶構造 ,  格子欠陥
準シソーラス用語： 6LiNMR ,  マンガン酸化物 ,  リチウム酸化物 ,  結晶構造欠陥 ,  酸化物被覆陰極 ,  *遷移金属酸化物

分類 (4件)： その他の電気・電子部品  (NA05090R) ,  二次電池  (YB04030K) ,  遷移金属元素(鉄族元素を除く)の錯体の結晶構造  (BK09030X) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (7件)： リチウム ,  マンガン ,  カソード ,  電圧降下 ,  理解 ,  エネルギ ,  総説