【若手・一般ポスター発表(ショート講演有)】環境・リサイクリング分野

[2K0607-17-07] （学生発表：修士課程） 硫化物系固体電解質を用いた全固体リチウムイオン電池の焙焼挙動

○桑葉 秀一¹、高谷 雄太郎^2,1、所 千晴^1,2、山口 勉功¹ (1. 早稲田大学 、2. 東京大学)

司会：中島 一紀（北海道大学）

キーワード：全固体LIB、酸化焙焼、硫酸化焙焼、ニッケル、コバルト

硫化物系固体電解質とNi-Co-Mn系正極材を使用した固体LIBの焙焼挙動を明らかにするため、Ni-Co-Mn系酸化物正極材、Li-P-S-Cl系固体電解質、炭素系負極材で構成される電極合材を350～900℃で、空気または純酸素で1～24時間、焙焼を行った。焙焼後の電極合材をSEM-EDS、XRDで観察すると共に、温水等で浸出を行い、焙焼挙動を推察した。本焙焼においては、Liは優先的にLi₂SO₄になり、温度の上昇に伴いLi₃PO₄が形成されることが分かった。Ni-Co-Mn系正極材の硫酸化物の形成率は低く、Niの硫酸化物の形成は空気、450℃、1時間で5%程度、12時間で20％程度であり、純酸素では1時間で24％程度であった。このことから酸素富化は硫酸化物の形成に有効である。焙焼してない場合に比べて、焙焼後のNi、Co、Mnは硫酸浸出されやすくなる傾向を示し、負極材の炭素の濾過性が高くなることが分かった。よって固体LIBへの焙焼の適用は、Ni、Co、Mnの回収と浸出・濾過の作業性の観点で有効である。本研究は国立研究開発法人NEDOの委託（JPNP18003）を受けて実施したものです。