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Surface structure of LiNi$$_{0.8}$$Co$$_{0.2}$$O$$_{2}$$; A New experimental technique using in situ X-ray diffraction and two-dimensional epitaxial film electrodes

in situ X線回折及び二次元エピタキシャル薄膜電極を用いた新たな実験手法を利用したLiNi$$_{0.8}$$Co$$_{0.2}$$O$$_{2}$$の表面構造の解析

坂本 和幸*; 平山 雅章*; 園山 範之*; 森 大輔*; 山田 淳夫*; 田村 和久   ; 水木 純一郎; 菅野 了次*

Sakamoto, Kazuyuki*; Hirayama, Masaaki*; Sonoyama, Noriyuki*; Mori, Daisuke*; Yamada, Atsuo*; Tamura, Kazuhisa; Mizuki, Junichiro; Kanno, Ryoji*

放射光を用いたX線回折とエピタキシャル薄膜電極を用いて、LiNi$$_{0.8}$$Co$$_{0.2}$$O$$_{2}$$の充放電過程における表面とバルク構造の変化を調べた。(110)面電極では、充放電に伴うバルク構造の変化が確認できたのに対して、(003)面電極では、3$$sim$$5Vで(デ)インターカレーションが確認できなかったが3Vより負側で3次元的なリチウムの拡散が起こることが確認できた。このことから、電極表面近傍では、表面とバルクでは構造変化が異なることが明らかになった。

Surface and bulk structural changes in LiNi$$_{0.8}$$Co$$_{0.2}$$O$$_{2}$$ were observed during electrochemical reactions using synchrotron X-ray scattering and a restricted reaction plane of two-dimensional (2D) epitaxial-film electrodes. The bulk structural changes confirmed lithium diffusion through the (110) surface, which is perpendicular to the 2D edges of the layered structure. No (de)intercalation reaction was observed through the (003) surface in the voltage range of 3.0-5.0 V. However, intercalation proceeded below 3.0 V, which indicates unusual three-dimensional lithium diffusion in the 2D structure in the overlithiated state. Structural changes at the electrode surface were different from those in the bulk.

発表言語

 :

English

掲載資料名

 :

Chemistry of Materials

巻

 :

21

号

 :

13

ページ数

 :

p.2632 - 2640

発行年月

 :

2009/05

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

no keyword

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1021/cm8033559

研究データの公開先DOI

 :

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使用施設

 :

SPring-8(大型放射光施設)

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

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Access

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- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：73.34

分野：Chemistry, Physical

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