2021.02.04 【二次電池特集】 全固体電池界面不純物制御で容量2倍に　東京工大、東北大、産総研、日本工大が成功

［図1］LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄全固体電池の充放電測定の結果。清浄な界面を有する場合の（a）サイクリックボルタンメトリーと（b）電池容量。50回目まで、安定した充放電動作を確認した。（c） 界面に不純物が存在する場合のサイクリックボルタンメトリー（用語3）。充放電動作は全く確認されなかった

［図1］LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄全固体電池の充放電測定の結果。清浄な界面を有する場合の（a）サイクリックボルタンメトリーと（b）電池容量。50回目まで、安定した充放電動作を確認した。（c） 界面に不純物が存在する場合のサイクリックボルタンメトリー（用語3）。充放電動作は全く確認されなかった

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［図1］LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄全固体電池の充放電測定の結果。清浄な界面を有する場合の（a）サイクリックボルタンメトリーと（b）電池容量。50回目まで、安定した充放電動作を確認した。（c） 界面に不純物が存在する場合のサイクリックボルタンメトリー（用語3）。充放電動作は全く確認されなかった
[図2］LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄全固体電池における界面形成過程と充放電動作の概略図。（a）界面形成直後の様子。LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄エピタキシャル薄膜の作製後、その上に固体電解質Li ₃PO₄を堆積した状態。リチウムイオンの自発的移動により、界面近傍でLi₂Ni₀.₅Mn₁.₅O₄が不均一に生成する。MgOはLi₃PO₄の劣化を防ぐ保護層である。（b）–（d） 充放電動作中の薄膜構造。（b）はリチウム電極を蒸着した電池作製の直後の様子。リチウムイオンの自発的移動が促進され、LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄エピタキシャル薄膜はLi ₂Ni₀.₅Mn₁.₅O₄エピタキシャル薄膜へと完全に変化 （放電状態）。（c）は充放電動作中の電池の状態、（d）は充電状態を示す。なお図中のL ₀NMO、LNMO、L₂NMOは、それぞれLi₀Ni₀.₅Mn₁.₅O₄、LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄、Li₂Ni₀.₅Mn₁.₅O₄を示す

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