電子スピン共鳴装置(ESR)によるLiB負極内金属Liの定量分析

1.概要

電子スピン共鳴装置(ESR)は磁場中に置かれた不対電子(ラジカル)がマイクロ波を吸収して励起する原理を利用し、ラジカルの種類や量を測定することができる手法です。他方、リチウムイオン電池(LiB)では充放電の繰り返しにより金属Liを生成し、性能が劣化する問題があります。
金属Liは磁場中でラジカルと同様の振る舞いをすることから、ESRを用いた定量分析が可能です。

電子スピン共鳴法(ESR)に関する技術紹介はこちらから

2.事例;サイクル試験により劣化させた市販LiB負極の分析

表1 金属Liの定量計算結果

試料名	金属Li量
	単位:ng	単位:ng/mm2
白色部	30.08※	1.97※
灰色部	5.35	0.28
緑色部	1.09	0.08

結果

1)負極内の変色(白色)が濃くなるにつれて、金属Li量は増加しました。
2)白色部はピーク高さが正負非対称※となり、金属Li層が分厚くなっていることが推察されます。
※正負非対称のピークは、定量値が真値より低値に見積られる場合があります。

3.PDFダウンロード