ELECTROCHEMICAL CELL 電気化学セル
ELECTROCHEMICAL CELL
電池評価セル SB
電池評価用光学観察3極セル
SB1300A
リチウム電池など充放電過程における電極表面での反応過程を
光学顕微鏡やラマン分光法などの光学的手法方法と組合せ測定することができる in-situ3極セルです。
光学顕微鏡やラマン分光法などの光学的手法方法と組合せ測定することができる in-situ3極セルです。
特 徴
Li参照電極が取付可能な構造
ガス発生による観察視野消失を低減
溶媒との接触材料は耐薬品性に優れたステンレスSUS316とPPS樹脂を採用
後分析のための電極の取り出しが容易な構造
用 途
Liイオンの吸蔵／脱離に伴う反応分布解析
各反応ステージにおける結晶構造変化の観察
負極の色変化によるインターカレーションの可視化
電極の配置
対極／セパレータ／観察極はいずれもリング状で、観察極の内径が最も小さくなっています。石英窓を通して観察極内径縁を狙って観察します。
参照電極であるリチウムワイヤーはセパレータとほぼ接する位置で正負極の外周に配置されます。観察極は内径部0.25 mmの縁を観察します(以下参照)。ガスが発生した際は中央部空間に溜まり観察視野を確保します。
測定例 (グラファイト負極の色変化観察)
グラファイト負極では、充電時いくつかのステージを経由し、最終的にすべての層間にリチウムイオンが挿入されたSOC100％に到達します。この時、電極活物質の色は金色に変化します。充電前のグレーから青→赤→金と充電中の色の変化から反応分布を観察しました。
| － 測定条件 － | |
|---|---|
| 正極 (対極) | コバルト酸リチウム |
| 負極 (観察極) | グラファイト |
| 電解質 | 1.0 M LiPF6 / EC:DMC=1:1 |
| Cレート | 1/15 C |
正極／負極の充放電前後でのラマンスペクトル
| － 測定条件 － | |
|---|---|
| 正極 | コバルト酸リチウム |
| 負極 | グラファイト |
| 電解質 | 1M LiPF6 / EC:DMC:EMC=30:35:35 |
正極の結果
充電に対応してLCO起因のピーク強度が小さくなることを観察できた。LCOは充放電状態によって組成や結晶構造など変化することが知られています。
観察によって、それらの変化を膜厚方向で評価することが可能です。
負極の結果
充電状態ではLiがグラファイトへインターカレーションした時に生じるLiC6のピークが強く観察された。
放電状態ではLiイオンの脱離に伴うグラファイト由来のGバンドとDバンドが観察された。
正極のラマンスペクトル
負極のラマンスペクトル
部品構成図／寸法参考図
仕様
| 品 名 | コード | 仕 様 |
|---|---|---|
| 電池評価用光学観察3極セル スターターキット SB1300A-S |
14267 | 材質：SUS316/304，ポリフェニレンサルファイド(PPS)，石英， パーフロO-リング，シリコンO-リング |
交換用パーツ
| 品 名 | コード | 仕 様 |
|---|---|---|
| S1300 観察窓 | 14185 | 材質：石英 数量：1枚 |
| S1300 O-リング | 14186 | 材質：パーフルオロエラストマー，シリコン |
オプション
| S1300 スプリング（1K） | 14265 | 材質：SUS316 |
| S1300 スプリング（2K） | 14266 | 材質：SUS316 |