リチウムイオン二次電池
正極劣化解析

概要


サイクル試験などにより、容量低下、抵抗増加など電池性能は低下する。性能劣化の原因を解明するため、各部材の試験前後の分析は有効である。
ここでは、正極活物質の劣化測定手法につき、マクロ分析、ミクロ分析の観点から総合的に解析する手法を紹介する。



正極劣化の総合解析手法


  劣化事例 分析手法 内容
マクロ
分析		 活物質の
割れ		 ガス吸着量
分析		 窒素ガス吸着法での表面積変化評価
結晶構造
変化		 酸素濃度
分析		 酸素濃度分析での酸素放出による
正極結晶構造の変化評価
ミクロ
分析		 活物質の
割れ		 SEM 外観変化を可視化
導電性コントラストの可視化
結晶構造
変化		 STEM-EELS 正極最表面の価数変化
構造変化分析
金属溶出 顕微ラマン 正極活物質の状態を可視化
SEM-EDS
ICP		 溶出した正極金属の
負極への析出を元素分析
バインダーの
劣化		 SEM-EDS バインダーの分布均一性や
活物質の孤立可視化
SSRM 正極電極合材層の導電状態可視化
堆積物等
による
抵抗増加		 SEM-EDS
XPS
TOF-SIMS		 電解液分解物等の堆積物の
元素マッピング、構造解析
その他 SEM 集電体はがれ等の不具合可視化


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