報告書番号

T92063

タイトル（和文）

リチウム二次電池の長寿命化方策－二硫化モリブデン電池による劣化機構の検討－

タイトル（英文）

APPROACH TO EXTENDING CYCLE LIFE OF LITHIUM SECONDARY BATTERY -DEGRADATION MECHANISM OF CELL COMPONENTS BY CHARGE DISHARGE CYCLING OF LI/MOS2 CELLS-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

リチウム二次電池（Ｌｉ／ＭｏＳ２）は基本性能に優れる反面，短寿命である。この電池の長寿命化を図るためには，その劣化機構を解明する必要がある。そこで，性能評価試験に供した電池を解体し，電池構成材料のポストアナリシスから劣化診断を行った。電池性能低下の原因としては，（１）正極の相変化，（２）負極・デンドライトの生成，（３）電解液の分解などであった。この内，（１）はＬｉ／ＭｏＳ２固有の特性である。（２）は充電率を低くすることによりその生成を遅延させることが可能であるが，本質的にはデンドライト生成の抑制，または負極材の改良が必要である。長期性能には電解液分解の影響が大きく，電解液の組成変化とガス発生によるセル内圧の上昇，および生成物によるセパレータの目詰まりなどにより性能低下していることがわかった。したがって，より長寿命の電池開発には，広い電位を有する安定な電解液の開発が必要である。

概要 （英文）

TO STUDY THE DEGRADATION MECHANISM OF THE LITHIUM SECONDARY BATTERY,WE CARRIED OUT POST ANALYSIS OF LI/MOS2 SECONDARY CELLS USING GC/FID,GC/FTIR,GC/MS,XRD AND SEM TECHNIQUES. (1)PARTIAL PHASE TRANSFORMATION FROM -MOS2 TO -MOS2IN THE CATHODE,WHICH OCCURS IN THE CELL VOLTAGE RANGE ABOVE 2.0 V,GRADUALLY REDUCES THE CATHODE CAPACITY. (2)HIGH-RATE CHARGING ACCELERATES DENDRITE FORMATION ON THE LITHIUM ANODE,WHICH CAUSES INTERNAL SOFT SHORT-CIRCUITS OR REDUCES LITHIUM AS AN ACTIVE MATERIAL. (3)DISCHARGE IN THE LOW VOLTAGE RANGE BELOW 1.5 VCAUSES DECOMPOSITION AT THE CATHODE SURFACE. THE GENERATED ETHYLENE AND PROPYLENE INCREASE THE INTERNAL PRESSURE OF THE CELL,AND DECOMPOSITION PRODUCTS SUCH AS LITHIUM CARBONATE PLUG THE SEPARATOR. THE ABOVE RESULTS SHOW THAT IT IS IMPORTANT TO DEVELOP AN ELECTROLYTE THAT IS STABLE OVER A WIDE VOLTAGE RANGE TO IMPROVE THE CELL CYCLE LIFE.

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