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Technical Review e-Book 論文要旨

リチウムイオン電池用電解液の酸化電位と絶対ハードネスの関係

Honda R&D Technical Review Vol.33 No.1 収録

要旨

リチウムイオン二次電池の高電圧作動に対応するため,電解液の耐酸化性の向上を検討した.カーボネート溶媒の側鎖をフッ素化アルキル置換,主鎖の炭素を硫黄もしくは酸素に置換した分子モデルを作成し,DFT計算による構造最適化をおこなった.構造最適化後のフロンティア軌道エネルギーから絶対ハードネスを算出し,線形掃引ボルタンメトリーから求めた酸化電位との相関を検証した結果,比例関係が示唆された.絶対ハードネスを指標として,カーボネート溶媒以上の耐酸化性が予想されたスルホラン,フッ素化アルキルエーテルを混合して試作電解液を調製した.高電位作動正極として注目されているLiNi0.5Mn1.5O4を用いて,充放電サイクル試験による放電容量維持率を測定した結果,放電容量維持率80%に到達するサイクル数がカーボネート電解液使用時の45サイクルから80サイクルに向上した.

参考文献

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著者(所属)

森田 善幸(先進技術研究所)、前山 裕登(先進技術研究所)、古川 敦史(先進技術研究所)

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