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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-03-26 15:20 Li-ナフタレニド溶液を用いたSi負極へのLiプレドープ技術に関する研究 ○日又悠輔・榎本 光・石井駿也・福西美香・堀場達雄・齋藤守弘（成蹊大）  OME2021-70 |
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| 抄録 | （和） | Li硫黄電池やLi空気電池など次世代蓄電池の多くは正極にLiを含まないため、基本的にLi金属負極が想定されている。しかし、放充電サイクルに伴い樹脂状Liが生成するため、これによる短絡が大きな課題の一つとなっている。これに対し、Si負極は同程度の高い理論容量（3580 mAh g-1）を有し、かつ樹枝状Liも生じ難いが、Liを含まないため予めLiプレドープ、すなわちLi合金化しておくことが必要である。当研究室では、Si電極をLi-ナフタレニド（Li-NTL）溶液に浸漬するだけで十分かつ均一にLi合金化し得る溶液法において、特に溶媒種による平衡電位や溶媒和構造を調査し、平衡電位の変化との相関性について明らかにしてきた。本研究では、更にLi濃度を上昇することでLi-NTL溶液の溶媒和構造とそれに伴う平衡電位の低下を検討した。また、実際のLiプレドープ処理における供給用Li箔の役割と、本手法によるSi負極のLi合金化メカニズムについて考察した。 |
| （英） | In recent years, next-generation batteries such as Li-S and Li-O2 systems have been strongly demanded for the power source of electric vehicles (EVs). These systems possess excellent potentials for higher energy densities beyond the conventional Li-ion batteries. Li metal was basically used as the negative electrode (NE) because of not only the achievement of high energy density but also non-containing of Li in the positive electrodes. However, this causes to the risk of short-circuit by Li dendrite growth during charge/discharge cycling. On the contrary, Si is a good alternative to Li metal NE because of the high theoretical energy capacity (3580 mAh g-1) and difficulty of Li dendrite growth. To apply the Si NEs to next-generation batteries, it is necessary to Li pre-dope, i.e. Li-Si alloying, in advance to practical use. We have also studied a solution-type pre-doping (SP) method by using Li-naphthalenide (Li-NTL) solutions with different solvents and found that 2-methyltetrahydrofulan (MeTHF) solvent exhibited an excellent homogeneity and depth of Li-Si alloying owing the lowest equilibrium potential relating the solution structure. In this study, we tried to change the solvation structure for the accompanying lower equilibrium potential by increasing the Li concentration. Also, the role of Li foil in the pre-doping cell and the Li pre-doping mechanism by the SP method for Si electrode was also discussed. | |
| キーワード | （和） | Si負極 / Li-ナフタレニド溶液 / Liプレドーピング / Li濃度 / 反応メカニズム / / / |
| （英） | Si Negative Electrode / Li-Naphthalenide Solution / Li Pre-doping / Li Concentration / Reaction Mechanism / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 441, OME2021-70, pp. 17-22, 2022年3月. | |
| 資料番号 | OME2021-70 | |
| 発行日 | 2022-03-19 (OME) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | OME2021-70 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | OME |
| 開催期間 | 2022-03-26 - 2022-03-26 |
| 開催地（和） | 成蹊大学 |
| 開催地（英） | Seikei Univ, |
| テーマ（和） | 電池，電気化学，表面修飾，触媒，界面その場測定，キャパシタ |
| テーマ（英） | battery, electrochemistry, surface modification, catalyst, in situ observation, capacitor |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | OME |
| 会議コード | 2022-03-OME |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Li-ナフタレニド溶液を用いたSi負極へのLiプレドープ技術に関する研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on Li Pre-doping Technology to Si Electrode using Li-naphthalenide Solutions |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Si負極 / Si Negative Electrode |
| キーワード(2)（和/英） | Li-ナフタレニド溶液 / Li-Naphthalenide Solution |
| キーワード(3)（和/英） | Liプレドーピング / Li Pre-doping |
| キーワード(4)（和/英） | Li濃度 / Li Concentration |
| キーワード(5)（和/英） | 反応メカニズム / Reaction Mechanism |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 日又 悠輔 / Yusuke Himata / ヒマタ ユウスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 榎本 光 / Hikaru Enomoto / エノモト ヒカル |
| 第2著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 石井 駿也 / Shunya Ishii / |
| 第3著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 福西 美香 / Mika Fukunishi / フクニシ ミカ |
| 第4著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 堀場 達雄 / Tatsuo Horiba / 堀場 達雄 |
| 第5著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 齋藤 守弘 / Morihiro Saito / 齋藤 守弘 |
| 第6著者 所属（和/英） | 成蹊大学 (略称： 成蹊大) Seikei University (略称： Seikei Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-03-26 15:20:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | OME |
| 資料番号 | OME2021-70 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.441 |
| ページ範囲 | pp.17-22 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-03-19 (OME) |
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