フルオロアルキルシラン単分子膜被覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O4 電極の 高電位耐久性に対する電解液溶媒の効果

摘要

現行のリチウムイオン二次電池(LIB)に搭載されている4 V 級正極に比べ，作動電位が約4.7 V（vs. Li~+/Li） のスピネル型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O4 は，LIB の高エネルギー密度化に向けて有効な正極活物質の一つと言われている。 しかし，ほとhどの電解液は高電位正極表面で酸化分解されるため，サイクル安定性に関する課題が山積し ている。当研究室では，電解液の酸化分解によるサイクル特性の劣化を抑制するために，電極表面へのフル オロアルキルシラン自己組織化単分子膜(SAM)被覆を提案してきた。SAM 被覆により，反応抵抗を上昇させ ることなく，サイクル特性を著しく改善できることを報告した。ただし，そのメカニズムを完全に理解でき ていない。本研究では，フルオロアルキルシランSAM で被覆したLiNi_(0.5)Mn_(1.5)O4 正極の高電位耐久性に及ぼ す電解液溶媒の影響を系統的に調査した。