🏠 🔋C1 Laboratory
令和8年10月10日 (土)

リチウムイオン電池の正極導電剤の粉体としての導電性

山形大学  工学部  化学・バイオ工学科  🔋 C1 🔓 🔒 髙橋俊亮
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機能界面

たかしセル

図   1 .  たかしセル
© 2021 S.Takahashi , C1 Lab.

髙橋俊亮の開発した セル。

1 )

岡村陸矢の修士論文では、バインダーフリーセルとして電池の内部抵抗の評価に使われています 2 ) 秋葉章太の卒業論文では、カーボンナノチューブの評価に使われています 3 ) 。 石川翔一の卒業論文では、活物質の粉体評価に使われています 4 ) 。


炭素材料

表   1 .  炭素材料
分類 細目 説明
天然炭素材料 石炭 5 )
天然黒鉛 (グラファイト、石墨 6 ) ) 鉛筆、 リチウムイオン二次電池( 負極)
合成炭素材料 木炭 木材を 乾留 して作ります。 たたら製鉄 火薬
コークス 石炭を 乾留 して作ります。 製鉄の高炉の還元剤と燃料になります。
人造黒鉛 7 ) 石炭を 乾留 した ピッチ 電気炉で、 を加熱して合成します。加熱温度は3000℃以上です。 窯業です。
活性炭
オイルファーネスブラック
気相合成炭素 🧪 🏞 アセチレンブラック 🧬
カーボンクラスター フラーレン
🧪 🏞 カーボンナノチューブ(CNT) 電極材料
カーボンナノホーン(CNH)
④ ⑥ 無機工業化学 ⑧ エネルギー変換特論 有機工業化学 m電池 gt原稿2024

黒鉛は、ダイヤモンド、無定形炭素とともに炭素の同素体である 8 ) 。 無定形炭素は、燃えるが、黒鉛は、燃えない。 だから、製鉄の高炉用炉材として使う。 化学的に安定で、耐熱性もあり、潤滑性もあるので、鉄砲の内張にも使われた。

黒鉛は、面内で高い 導電率を示す。 アルミニウム溶融塩電解の アノード、 食塩電解の アノードに使われます。

鉄の 融点  Tm はおよそ 1538 °C 。 とても容器が持たない。 だからコークスと混ぜて高炉に入れる。

黒鉛や不定形炭素は、 共有結合 であるが、 半金属で、導電性があり、 電池の 導電助剤に使われる。

炭素材料は、広い意味で二次元の無機 高分子化合物とも言える。

⚛ 🧪 グラファイト

RC直列のサイクリックボルタンメトリー

図   2 .  RC直列のサイクリックボルタモグラム
© K.Tachibana * , C1 Lab.
⑬ ⑭ エネルギー変換化学特論 ⑨ エネルギー化学 髙橋

クロノアンペログラムの軌跡です。

👨‍🏫 サイクリックボルタンメトリーと電位掃引速度

◇ 参考文献


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