試料は、正極に高速、高出力、高容量電池の標準的な材料として、Li(Ni,Mn,Co)O₂、負極に炭素を用いたラミネート型リチウムイオン二次電池を測定試料とし、電気化学計測装置を用いて充放電を行い、透過法XAFS測定を行った。電気化学計測装置からのトリガ信号を受けて、XAFS測定プログラムがQuick Scan測定を開始し、測定開始角度から終了角度まで約30秒かけて、往復で測定し続けた。その間の検出器の出力をon the flyで収集して、XAFSスペクトルを得た。電気化学測定装置で試料に電位をかけるタイミングとトリガ信号を出すタイミングを時間制御した測定を繰り返し行い、得られたデータを処理した。急激な電位変化に伴う構造変化を観察するため、電位をステップ状に0.3V変化させて、正極物質の構造緩和が終了すると思われる10秒間の過渡状態において、1秒の時間分解能で、1点当たりの積算時間が0.01秒のEXAFS解析が十分に可能なスペクトルを得た。電位ステップは充電状態（SOC）がより低い3.5Vから3.8Vの低電位について、Mn、Co、Niの測定を、SOCがより高い3.9Vから4.2Vの高電位について、Co、Niの測定を行った。既報[1]の結果から、Mnは電位によるスペクトル変化はあまり見られず、Coは高電位で酸化が進み、Niは電位による酸化及び構造変化が大きいことが分かっている。また、同じ電位間で、完全に放電する時間が20分の3Cのレートと、12分の5Cのレートで充放電を繰り返す間に、約30秒間隔でQuick Scan測定したスペクトルについても解析を行った。測定はBL14B2で行い、分光結晶はSi(111)面、Rhコートミラーは5.5mrad、試料前のスリットサイズは縦1mm、横5mmに設定した。測定は透過法で、イオンチャンバーのガスは入射光I₀にN₂100%、透過光I₁にN₂85%とAr15%の混合ガスを用いた。解析はDemeter[3]を用いた。EXAFSカーブフィッティングはLi(Ni,Mn,Co)O₂の結晶構造よりFEFFのシミュレーションを行い、得られたスケール因子のパラメータを用いて、配位数を６と固定し、配位距離、Debye-Waller因子、吸収端位相シフト量を求めた。

カテゴリ: 化学
質問: 今回の実験の最も低い電位ステップと最も高い電位ステップの差は何Vですか。
回答: 今回の実験の最も低い電位ステップと最も高い電位ステップの差は0.7Vです。

カテゴリ: 化学
質問: 今回の混合ガスに使用したN₂の割合はArの割合の約何倍ですか。
回答: N₂の割合はArの割合の約5.6倍です。

カテゴリ: 化学
質問: 5Cのレートは3Cのレートより何分早く完全に放電されますか。
回答: 5Cのレートは3Cのレートより8分早く完全に放電されます。