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論文

In situ neutron imaging of lithium-ion batteries during heating to thermal runaway

野崎 洋*; 近藤 広規*; 篠原 武尚; 瀬戸山 大吾*; 松本 吉弘*; 佐々木 厳*; 伊勢川 和久*; 林田 洋寿*

Scientific Reports (Internet), 13, p.22082_1 - 22082_8, 2023/12

https://doi.org/10.1038/s41598-023-49399-1
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)

Lithium ion batteries (LIBs) have become essential components that power most current technologies, thus making various safety evaluations necessary to ensure their safe use. Heating tests remain the most prominent source of safety issues. However, information on the phenomena occurring inside batteries during heating has remained inaccessible. In this study, we demonstrate the first in situ neutron imaging method to observe the internal structural deformation of LIBs during heating. We developed an airtight Al chamber specially designed to prevent radioactive contamination during in situ neutron imaging. We successfully observed the liquid electrolyte fluctuation inside a battery sample and the deformation of the protective plastic film upon heating up to thermal runaway.

報告書

Benchmark tests of JENDL-1

菊池 康之; 長谷川 明; 高野 秀機; 亀井 孝信*; 宝珠山 健*; 佐々木 誠*; 関 雄次*; 瑞慶 覧篤*; 大竹 厳*

JAERI 1275, 90 Pages, 1982/02

JAERI-1275.pdf:3.46MB

JENDL-1について種々のベンチマークテストを行った。1段階として、1次元モデルで多数の臨界集合体の炉中心特性をテストした。第2段階として、2次元モデルによりMOZART、ZPPR-3炉心の詳細な特性をテストした。JENDL-1は高速炉の諸特性を全体として満足に予測する。しかし以下の問題点も指摘された (1)Pu炉心とU炉心のkeffの不一致、(2)$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu対$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U核分裂比の過小評価 、(3)ドロップラー係数の10%過大評価、(4)制御棒価値の4%超小評価、(5)外部炉心ブランケット部での$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu核分裂率の過小評価、(6)外部炉心におけるNaボイド係数の負側への過大評価。これらの問題点は多くは、100KeV以上のDの過小評価、$$Sigma$$erの過大評価による、中性子漏洩と、スペクトルの問題でする事が判明した。さらにその原因は、数MeVまでのHeVまでの非分離共鳴領域における、構造材核種の全断面積、弾性散乱断面積の過大評価にあると思われる。

論文

Benchmark tests of Japanese Evaluated Nuclear Data Library(JENDL)

菊池 康之; 長谷川 明; 宝珠山 健*; 佐々木 誠*; 関 雄次*; 亀井 孝信*; 大竹 厳*

Proc.Int.Conf.Nucl.Cross Section for Technol., p.581 - 585, 1980/00

抄録なし

口頭

Structure investigation on layered cathode materials of lithium-ion battery

米村 雅雄*; 神山 崇*; 石垣 徹; 森 一広*; Harjo, S.; 岩瀬 謙二*; 竹内 要二*; 佐々木 厳*; 右京 良雄*

no journal, , 

LiMO$$_{2}$$(M=Ni,Co, etc.)のような積層岩塩型構造材料は再充電可能なリチウムイオン電池の陽極として有望な候補材料である。しかしながら、これらの材料は、構造や熱特性が不安定なため、リチウムのインターカレーション又はその逆のプロセス中に電気化学的な性質が劣化する。一方、Mg添加系のLi(M,Mg)O$$_{2}$$のように、LiMO$$_{2}$$の中のMに別の元素を添加することによって良いインターカレーションサイクル安定性を示す。本研究では、Li(Ni,Co,Al,Mg)O$$_{2}$$系材料にMgを0$$<$$Mg$$<$$0.1添加し、それに伴う構造変化を中性子回折を用いて詳細に調べた。

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