東京農工大學通過超速離心處理試製高容量電極材料

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【日經BP社報導】東京農工大學直井研究室利用機械化學處理方式之一、即在產生離心力的位置利用溶膠-凝膠法製作材料的「超速離心處理方法」，推進了與碳材料複合化的研究開發。該研究室在「第53屆電池研討會」上就正極材料和電容器用負極材料的高容量化發表了演講。

具體處理的是固溶體正極材料和層狀TiO2負極材料。通過在水熱處理後對二者實施超速離心處理，獲得了微細粒子。其中，固溶體正極材料與碳奈米纖維（CNF）進行了複合（圖C-1）注C-1），獲得了粒子為數十nm左右的板狀材料。經確認，充電前的層狀構造會在充放電後變成格子狀尖晶石型。初次充電時的容量與理論值基本相同，為400mAh/g以上。

圖C-1：通過超速離心處理和水熱處理製作碳材料複合體             東京農工大學利用超速離心處理和水熱處理，分別使固溶體類正極材料和層狀TiO2與碳材料實現了複合。固溶體類正極材料與CNF的複合體在初次放電時實現了360mAh/g的比容量。

注C-1）東京農工大學與日本貴彌功、 K & W及新一代電容器中心以「基於超速離心力奈米混合處理的高分散Li2MnO3-LiMO2（M＝Mn,Ni,Co）/奈米碳複合正極材料的創制」為題發表了演講〔演講序號：1C29〕。

另外，電容器用負極材料層狀TiO2通過與單層碳奈米管（SGCNT）複合，向SGCNT分散了細微的TiO2（B）粒子注C-2）。其高速率特性尤為出色，300C速率時的比容量達到150mAh/g。這個數值是採用活性炭的雙電層電容器的3倍。

注C-2） 東京農工大學、K & W及新一代電容器中心以「新一代奈米混合電容器新負極材料：奈米結晶TiO2（B）/碳奈米複合體的製作和評測」為題發表了演講〔演講序號：1E16〕。

與東京農工大學推進共同研究的日本貴彌功利用超速離心處理製作了微細粒子，並打算利用該技術使空心碳中含有正極活性物質的導電材料實用化（圖C-2）。利用含有LiFePO4的空心碳提高電極密度，「能將單位體積的能量密度提高50％」（日本貴彌功）。（記者：久米 秀尚、狩集 浩志，《日經電子》）

            

圖C-2：LFP與碳材料的複合體可用於導電材料             通過將LFP與碳材料的複合體用於導電材料，可提高電極密度，將單位體積的能量密度提高50％。

http://big5.nikkeibp.com.cn/news/nano/64479-20130129.html?ref=ML

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