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活物質/電解質界面設計に有効な評価技術を提供します
活物質/電解質界面設計の評価
固体電解質は正極材料と充放電時に反応し、高抵抗な界面層を形成しますが、この抑制のために安定な酸化物種などを表面にコートする方法が採用されています。
活物質/電解質界面の構造と電池特性の関連性を把握することは、コーティング層の設計など界面制御に重要な指針を与えます。
コート有無による充放電特性
LiNbO3コーティングにより電池特性 (充放電特性、インピーダンス) が改善され、その効果が確認できました。
TEM-EDXによる界面の元素分布解析
1サイクル後のコート無し品で電解質側へCoが拡散し、界面層が形成していましたが、コートあり品ではCoの拡散は見られませんでした。
TEMによる界面層構造の解析
1サイクル後のコート無し品に生じた界面層は厚さ数10nmで、Liイオン不伝導なCo3S4、Co3O4、CoSO4、Co3(PO4)2、PxSyの微結晶とCo、P、S、O、Liの非晶質から成ることが確認できました。コートあり品では界面層の生成が抑制されており、これが特性改善の要因と考えられました。
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