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Li化合物の定量分析により、容量低下因子の抽出が可能です。
リチウムイオン二次電池の容量低下要因解析
リチウムイオン二次電池の容量低下要因のひとつとして、負極SEI生成に伴うLiの固定化が挙げられます。これにより、正極と負極の使用容量領域のズレが起こり、セル容量が低下します。
負極SEI中に固定化されたLiの状態および量を分析することで、容量低下因子を抽出することが可能です。
SEI抽出分析によるLi化合物の定量化
高極性溶媒を用いてSEI成分を抽出し、その抽出液を分析することで、SEI抽出物の定性･定量分析が可能です。
日産アークでは、 核磁気共鳴分光 (NMR) ･イオンクロマトグラフィー (IC) ･電位差滴定により、SEI中Li化合物の定量が可能です。
| 定量成分 | 手法 |
| LiF | 抽出NMR |
| Li-OCH2CH2O-X | 抽出NMR |
| Li-OCH3 | 抽出NMR |
| Li-OCH2CH3 | 抽出NMR |
| Li2SO3 | 抽出IC |
| Li2SO4 | 抽出IC |
| Li3PO4 | 抽出IC |
| HCOO-Li | 抽出IC |
| CH3COO-Li | 抽出IC |
| Li2CO3 | 抽出電位差滴定 |
| LiOH (LiCx , 金属Li含む) | 抽出電位差滴定 |
Li化合物の定量と容量低下因子の抽出
添加剤 (PS) の分解に起因する被膜に変化はみられませんでした。また、溶媒の分解に起因する有機系被膜は緩やかな増加を示しました。一方、LiFや特にLi2CO3は増加が見られ、容量低下要因となっていることがわかりました。
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