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論文

Tracer diffusion coefficients of lithium ion in LiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$ measured by neutron radiography

高井 茂臣*; 吉岡 和哉*; 飯倉 寛; 松林 政仁; 八尾 健*; 江坂 享男*

Solid State Ionics, 256, p.93 - 96, 2014/03

 被引用回数:34 パーセンタイル:77.02(Chemistry, Physical)

Lithiumisotope diffusion profiles in the cathodematerial LiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$ have been measured by using neutron radiography technique to determine the tracer diffusion coefficients $$D$$ in the temperature range of 300$$^{circ}$$C to 800$$^{circ}$$C. Arrhenius plot of the diffusion coefficient shows a bend around 550$$^{circ}$$C. At the lower temperature region, the activation energy of the diffusion coefficient is obtained as 0.52 eV, which is essentially consistent with that of the reported NMR study. However, the extrapolated diffusion coefficient down to room temperature is considerably smaller than the chemical diffusion coefficients obtained by electrochemical methods. On the other hand, high temperature activation energy of 1.11 eV is relatively close to the previously investigated Li$$_{4}$$Ti$$_{5}$$O$$_{12}$$, which also exhibits spinel-type structure and possesses the similar diffusion path via the 16c site. Within the present study, sintering temperature at the LiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$ sample preparation does not affect the tracer diffusion coefficient values.

論文

中性子断層撮影法を用いたイオン伝導性酸化物焼結体中の電場形成の可視化

林 光彦*; 高井 茂臣*; 坂口 裕樹*; 松林 政仁; 江坂 享男*

可視化情報学会誌, 20(suppl.1), p.375 - 376, 2000/07

中性子断層撮影法(CT)を用いたリチウムイオン伝導体中のリチウムイオンの分布を測定した。実験にはスピネル型構造を持つLi$$_{1.33}$$Ti$$_{1.67}$$O$$_{4}$$を用いた。$$^{7}$$Liのみを含む円柱状試料と$$^{6}$$Liのみを含む円柱状試料を組み合わせた面接触電界試料及び$$^{6}$$Liのみを含む円錐状試料と組み合わせた点接触段階試料を$$^{7}$$Liのみを含む円柱状試料をカソード側として電気炉中で電解して製作した。電解終了後、カソード側の円柱状試料に対して中性子CTを行った。その結果$$^{6}$$Liイオンは、点接触電解試料では試料の中心部分にのみ侵入していること、面接触電解した試料では試料全体にわたっと侵入していることが確認された。また点接触電解試料の断層像の濃度プロファイルから、試料中に形成される電場は通常の金属導体中の電場と同様に形成されることが示された。

論文

中性子ラジオグラフィーを用いた水素吸蔵合金中水素の定量と拡散挙動の解明

坂口 裕樹*; 畠山 恵介*; 佐竹 祐一*; 藤根 成勲*; 米田 憲司*; 神田 啓治*; 松林 政仁; 江坂 享男*

可視化情報学会誌, 20(suppl.1), p.373 - 374, 2000/07

Mg$$_{2}$$Ni等の水素吸蔵合金中の微量・低濃度水素を少量の試料により非破壊かつ高精度に定量する手法確立を目的として、中性子ラジオグラフィの応用を試みた。フィルム法による撮影は京都大学炉の冷中性子ラジオグラフィ装置を用いて行い、中性子コンピュータトモグラフィによる断層撮影はJRR-3熱中性子ラジオグラフィ装置を用いて行った。その結果、フィルム法による測定から水素固溶領域と水素化物生成領域のそれぞれで、黒化度と水素濃度との間にほぼ直線関係があることがわかり、Mg$$_{2}$$Ni中の微量・低濃度水素を高精度に定量できることが示された。また断層像から、水素化処理を施したMg$$_{3}$$Ni塊状直方体試料について、水素は直方体試料の各面の表面から一様に侵入していくことが確認された。

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