リチウムイオン二次電池中軽元素成分観察のためのその場軟X線吸収分光技術の開発

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タイトル別名
  • Development of <i>in situ</i> Soft X-Ray Absorption Spectroscopy Technique for Light Element Analysis in Lithium Ion Secondary Batteries
  • リチウムイオン ニジ デンチ チュウ ケイゲンソ セイブン カンサツ ノ タメ ノ ソノ ジョウナンXセン キュウシュウ ブンコウ ギジュツ ノ カイハツ

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抄録

<p>充放電動作時のリチウムイオン二次電池（LIB）中軽元素の非平衡状態観察を行うため，その場軟X線吸収分光（in situ軟X線XAS）用電気化学セルを開発した．これを用いた応用例として，LiFePO4正極，非晶質ケイ素（a-Si）薄膜負極，電解質溶液中に混合した炭酸フルオロエチレン（FEC）添加剤に関して蓄電池動作中のin situ軟X線XAS測定，いわゆるoperando軟X線XAS測定を実施した．LiFePO4正極のoperando P K吸収端XAS測定より，LiFePO4正極中のリン酸の局所構造変化と電荷補償を担うFe原子の価数変化の情報を得ることができた．また，a-Si薄膜電極のoperando Si K吸収端XAS測定より，リチウムとケイ素の合金化/脱合金化反応を観察することができた．FEC添加剤のoperando F K吸収端XAS測定ではLIB内の現象をとらえることができず，高強度軟X線照射ダメージ由来によるLiF生成が観察された．</p>

収録刊行物

  • Ｘ線分析の進歩

    Ｘ線分析の進歩 48 (0), 403-416, 2017-03-31

    公益社団法人 日本分析化学会　X線分析研究懇談会

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