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2011-3

化学溶液法で作製したLiイオン電池用正極材料の微細構造解析


技術のポイント

化学溶液調製法により作製したLiMn2O4ナノ粒子とLiMn2O4配向膜の微細構造解析

基礎研究


背景
高効率なリチウムイオン電池反応を進めるためには、リチウムイオンの移動に伴う正極材料の界面や粒界等、ナノレベルでの構造制御が必要となってくる。

目的
化学溶液法を用いて作製したLiMn2O4正極材料の微細構造、基板とのエピタキシー性および結晶性に着目して解析する。

成果
(1) LiMn2O4前駆体溶液を調製し、前駆体濃度、焼成温度等の合成条件を制御することで、ナノ粒子およびエピタキシャル膜を作製できた。
(2) LiMn2O4ナノ粒子におけるLi原子列の直視によるLiイオンサイトの特定化、サファイア基板上へのLiMn2O4配向膜構造解析が可能になった。


図1. LiイオンのLiMn2O4結晶内へのインターカレーション 図2. LiMn2O4ナノ粒子のABF-STEM像

図3. LiMn2O4 / Al2O3 界面のHAADF-STEM像



今後の展開
LiMn2O4膜形成の最適化および微細構造解析
高効率のリチウムイオン
電池研究開発に寄与

謝辞 本研究は、トヨタ自動車(株)からの委託研究として実施したものである。



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