HOME 教育状況公表 令和3年5月8日

08. ◇ セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～

酸化剤として使える固体は、酸化物が多い。必然的にセラミックスを使うことになる。 金属を使った電極は、充電時に形状を元に戻すことが極めて困難。

分極の種類とイオン結合

バルクの分極

物質の誘電率について 出典：山本電機工業

正極活物質

正極合材は、正極活物質、導電助材、結着材を正極集電体に塗布乾燥して正極とする。

コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン鉄酸リチウムリン酸鉄リチウム1)、ＥＭＤ二酸化マンガン（IC21)、ニッケル酸リチウム、酸化銀、酸化銅など。

リチウムイオン二次電池の活物質は、数ミクロンから数１０ミクロンの粒径を持つものが実用化に適している。粒径が大きいとリチウムイオンの拡散が間に合わなくなり、粒径が小さいと比表面積が大きくなって導電助材やバインダーの量が増えて、電池容量が小さくなってしまうからである。

炭素材料と導電助材

電気二重層容量の測定

• 正極材料
• 活物質

負極活物質としての炭素材料は炭素への層間化合物として使われます。 グラファイト系の炭素材料です。 ソフトカーボン、 ハードカーボン

炭素材料の表面は炭素ではありません。 表面の極性は電池性能に大きく影響を及ぼします。

次回

• . 構造からみたリチウム電池電極材料 . 菅野了次, GS Yuasa Technical Report 2006 年 7 月　第 3 巻　第 1 号.

1. ◇ エネルギーの種類と物質
2. ◇ 電解工業と電気化学
3. ◇ 電池の起電力と分解電圧
4. ◇ 電気エネルギーと物質～電池の系譜～
5. ◇ 電池の内部抵抗と過電圧
6. ◇ 二次電池とキャパシタ
7. ◇ リチウムイオン二次電池の構造
8. ◇ セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～
9. ◇ 金属材料～負極活物質と集電体の働き～
10. ◇ 有機材料～リチウム電池の電解液～
11. ◇ 高分子材料～リチウム電池のバインダーやセパレータの働き～
12. ◇ 化学工学とリチウム電池～分散・スラリーの作成と塗布乾燥～
13. ◇ サイクリックボルタンメトリーによる電池やキャパシタの評価
14. ◇ 交流インピーダンス法による電池やキャパシタの評価
15. ◇ 電池やキャパシタのマネジメント～ＢＭＳやスマートグリッド～

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