充放電時におけるIn-situ(その場)解析
In-situ XRD解析
充放電によって生じる電極反応機構を理解することは、電池の劣化機構を解明する上で極めて重要です。
リチウムイオン電池(以下Liイオン電池)では、充放電時にLiイオンが正・負極内に出入りするため、電池反応に伴う構造変化や体積変化が起こります。
In-situ XRD測定でこれらの変化を測定できます。
In-situ XRD測定
正極材の充放電時のIn-situ測定事例
- LiMn2O4正極の充放電時のIn-situ XRD測定
正極にLiMn2O4、負極に金属Liを用いて、簡易的な電池を作製し、過放電させた状態でin-situ XRD測定した結果を図2に示します。
過放電状態(正極側に過剰にLiイオンが収蔵された状態)において、
LiMn2O4(立方晶)+Li ⇔ Li2Mn2O4(正方晶)
という相転移を伴う構造変化が起こることが確認されました(図3)。


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