リチウムイオン二次電池の加熱劣化試験(C0223)

加熱劣化後のサンプルをLC/MS/MS,TOF-SIMS,TEM+EDXなどで評価可能

概要

リチウムイオン二次電池の開発には、高性能化・長寿命化・信頼性向上などの課題があります。これらの課題を解決するためには、電池の劣化機構の解明が重要です。今回は、温度による劣化機構についての評価のために、加熱劣化試験を行いました。加熱劣化試験後、大幅な容量低下が見られたサンプルについて、電解液をLC/MS/MS、負極表面をTOF-SIMS、負極断面をFIB-TEM+EDXで評価しました。

データ

サンプル

コインセル2032型
電極活物質 正極:LiCoO2
電極活物質 負極:グラファイト
電極活物質 電解液1M LiPF6 ,EC:DEC=1:1(容積比)

加熱劣化試験

4.2V、温度25℃,60℃、期間1週間

充放電測定

充放電レート0.2C、電圧範囲2.5-4.2V

前処理

サンプリング(高純度アルゴン雰囲気下)

容量変化

測定結果:電解液LC/MS/MS

測定結果:負極表面TOF-SIMS スペクトル

リン酸リチウム、炭酸リチウムの劣化成分起因のフラグメントが見られました。

測定結果:負極断面FIB-TEM+EDX

加熱劣化試験後には厚い付着物層が確認されました。劣化付着物の主成分はF,P,Oでした。
付着物層でCo,Cuが検出されました。Coは正極活物質、Cuは集電体より溶出したものと考えられます。

MST技術資料No.C0223
掲載日2011/11/17
測定法・加工法[TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法
[LC/MS]液体クロマトグラフィー質量分析法
[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法
[FIB]集束イオンビーム加工
雰囲気制御下での処理
その他
製品分野二次電池
分析目的組成評価・同定
化学結合状態評価
膜厚評価
劣化調査・信頼性評価

関連する分析事例

イメージ 掲載日 タイトル 測定法・加工法 製品分野 分析目的
SiCパワートランジスタリーク箇所の成分分析 2024/05/23 SiCパワートランジスタリーク箇所の成分分析(C0711) [SEM-EDX]エネルギー分散型X線分光法(SEM)
[Slice&View]三次元SEM観察法
[EMS]エミッション顕微鏡法
[FIB]集束イオンビーム加工
パワーデバイス
故障解析・不良解析
製品調査
テープストリッピング法による トラネキサム酸の経皮吸収試験 2024/05/23 テープストリッピング法による トラネキサム酸の経皮吸収試験(C0709) [LC/MS]液体クロマトグラフィー質量分析法
化粧品
組成評価・同定
ECLIA法による免疫関連項目の測定 2024/04/11 ECLIA法による免疫関連項目の測定(B0300) その他
その他
その他
新型コロナウイルスPCR検査・抗体検査 2024/04/11 新型コロナウイルスPCR検査・抗体検査(B0299) その他
その他
その他
SNP解析の概要と特徴 2024/03/28 SNP解析の概要と特徴(B0298) その他
バイオテクノロジ
医薬品
化粧品
食品
環境
その他
リアルタイムPCR法によるSNP解析 2024/03/28 リアルタイムPCR法によるSNP解析(B0297) その他
バイオテクノロジ
医薬品
化粧品
食品
環境
その他
セラミックスのぬれ性原因評価 2023/12/28 セラミックスのぬれ性原因評価(C0705) [TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法
製造装置・部品
組成評価・同定
セラミックス表面における洗浄成分の分布評価 2023/12/28 セラミックス表面における洗浄成分の分布評価(C0704) [TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法
製造装置・部品
日用品
その他
化学結合状態評価
組成分布評価
故障解析・不良解析
セラミックスの変色原因評価 2023/12/21 セラミックスの変色原因評価(C0703) [TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法
製造装置・部品
組成分布評価
ノーマリーオフ型GaN HEMT二次元電子ガス層評価 2023/11/30 ノーマリーオフ型GaN HEMT二次元電子ガス層評価(C0702) [SIMS]二次イオン質量分析法
[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法
[SCM]走査型静電容量顕微鏡法・[SNDM]走査型非線形誘電率顕微鏡法
[SMM]走査型マイクロ波顕微鏡法
パワーデバイス
微量濃度評価
形状評価
構造評価
製品調査

分析のご相談・お申し込み

知識豊富な営業担当が、最適な分析プランをご提案。
分析費用のお見積りもお気軽にお問い合わせください。
相談・お申し込みは、専用のフォームかお電話でどうぞ。

webからのお問い合わせはこちら

分析お問い合わせフォーム

お電話からのお問い合わせはこちら

ページトップへ