Electrochemical characteristics of layered LiMnCoO (2/) as a lithium-battery cathode
リチウムイオン2次電池用正極材・層状LiMnCoOの電気化学的特性
小澤 清*; 中尾 靖宏*; 茂筑 高士*; Cheng, Z.*; Wang, L.*; 岩井 秀夫*; 土屋 佳則*; 藤井 宏樹*; 井川 直樹
Ozawa, Kiyoshi*; Nakao, Yasuhiro*; Mochiku, Takashi*; Cheng, Z.*; Wang, L.*; Iwai, Hideo*; Tsuchiya, Yoshinori*; Fujii, Hiroki*; Igawa, Naoki
リチウムイオン2次電池正極材LiMnCoOを共沈法によって作製し、その電気化学的特性を解析した。中性子回折実験及びRietveld解析によって求めた本材料の結晶構造は、空間群2/のLiMnO型と同定できた。本材料の充放電サイクル特性は、電流密度が30mAhgの場合は、2.0-4.8Vの電圧域で最初からの11サイクルまでに放電能が46.3から196.5mAhgへと増加し、その後23から58サイクルでは175.5mAhgを保持していた。サイクリックボルタモグラム及びX線光電子分光実験の結果から、本材料では最初の10サイクル程度でMnの還元反応が活性化されていることが明らかとなった。
A manganese-based solid solution with the composition of LiMnCoO was synthesized by a simplified coprecipitation method, and its electrochemical characteristics as a lithium-battery cathode were investigated. Rietveld refinement based on neutron diffraction data revealed that the material is assigned to an LiMnO-type structure model with a space group symmetry of 2/. In cycling of the cell in the potential range from 2.0 to 4.8 V at current densities of 30 mAhg, the discharge capacity characteristically increases from 46.3 to 196.5 mAhg as the cycle increases from 1 to 11, and a discharge capacity above 175.5 mAhg is obtained between the 23rd and 58th cycles. The cyclic voltammogram and X-ray photoelectron spectroscopy measurements showed that the manganese redox reaction is progressively activated during the first ten-odd cycles.