label: url

en: リチウムイオン電池における高容量化・高電圧化技術と安全対策 --- 第11章 第5節 リチウム遷移金属酸化物における組成変化と構造擾乱による伝導・拡散挙動の変化

en: Technical Information Institute Co., Ltd.

ja: 株式会社 技術情報協会

en: 現在広く普及しているリチウムイオン2次電池は，サイクル特性も良好でメモリ効果も特に見られないなど優れた特性を持つことから，これまでノートパソコンやスマートフォンなどの携帯型の小型電子機器を中心に広く用いられてきた．最近では太陽光や風力などの再生可能エネルギーを蓄えるための大型蓄電池や自動車などへの車載用としての応用を目指して，新しい電極材料の開発が進められている．これまで正極材料としてはその初期からLiCoO2などが用いられてきたが，コスト，エネルギー密度，安全性の面などで問題があり，今後一層の需要の伸びが期待される大型蓄電池用のリチウムイオン2次電池正極材料としてはそれらの改善が課題となっている．こうしたことから，最近ではCoを複数の遷移金属元素で置換したLi(Ni1/3Co1/3Mn1/3)2といったNiCoMn系，4V級の電位をもつスピネル型構造のマンガン酸リチウム(LiMn2O4)，オリビン型構造のリン酸鉄リチウム(LiFePO4)などの酸化物にも注目が集まっているが，拡散の舞台となり得るさまざまな構造を持つリチウム遷移金属酸化物が電極材料として探索され，その局所構造を制御することで電極特性の向上を目指すなどの取り組みが行われている．一方，構造が乱雑な系においても高速イオン拡散が生じることが知られており，ミリング処理により結晶構造内に格子欠陥などの構造擾乱を導入することで高速イオン拡散が生じることは注目に値する．リチウム遷移金属酸化物のうち，LiCoO2，LiNiO2，LiCuO2，Li2CuO2に着目し，結晶構造の違いや構造擾乱による生じる伝導およびイオン拡散挙動の違いなどについて，交流インピーダンス測定やNMR測定から得られた結果をもとに概説した．


en: 次世代電池用電極材料の高エネルギー密度，高出力化 --- 第2章 第5節 リチウム過剰系LixV2O5とLi2MnO3における局所構造とリチウムイオン拡散挙動

en: リチウムイオン2次電池はこれまで多くのノートパソコンやスマートフォンなどの携帯型電子機器に用いられてきたが，現在では太陽光や風力などの再生可能エネルギーの蓄電用の大型蓄電池や自動車の車載用などへの応用を目指して，新しい電極材料の開発が進められている．これまで用いられてきた正極材料には主にLiCoO2が用いられているが，コスト，エネルギー密度，安全性の面で問題があり，今後一層の需要の伸びが期待される大型電池の正極材料としてはそれらの改善が課題となっている． LiCoO2に代表される層状岩塩型構造を持つLiMO2型(Mは遷移金属)においては，遷移金属を囲む立方最密構造をとる酸素8面体が2次元層を形成し，リチウムはその酸素8面体の層間で2次元層をつくり，その層内で拡散する．Li+イオンの拡散場としてのこうした2次元構造は重要であり，リチウム遷移金属酸化物の電極材料ではそうした構造はそのままに，放電容量などの向上を目指した取り組みも行われている． リチウム過剰系遷移金属酸化物であるLixV2O5とLi2MnO3に注目し，LixV2O5のリチウム組成と相構造の変化とLi+イオン拡散挙動について，またボールミリング処理により合成したL_{2}Mn3における局所構造の変化とLi+イオン拡散についての関係などを述べた．


en: 攪拌・混合技術とトラブル対策 --- 第4章 第15節 メカニカルミリングによる粉砕と構造変化がリチウムイオン電池材料に及ぼす影響

en: リチウムイオン2次電池材料の結晶構造にメカニカルミリングにより擾乱を与えた場合のNMRスペクトル変化および電気伝導度測定に与える変化について，イオン拡散挙動と関連付けて紹介した．


en: リチウム二次電池部材の測定・分析データ集 --- 第3章 第23節 広帯域NMRによるリチウム遷移金属酸化物におけるイオン拡散の観測


en: NMR study on lithium ionic diffusion in layered lithium transition metal oxides --- Advanced Materials and Methods for Lithium-Ion Batteries, S. S. Zhang (Ed.), Chapter 17

en: Research Signpost

ja: Research Signpost