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  電極構造の最適化設計


この 講義 リチウムイオン二次電池の正極集電体 の単元です。 この講義(電極構造の最適化設計)の親単元は 正極の電極構造と電池性能 です。

初版
よれば集電体面積あたりに塗布できる活物質量の上限[gcm-2]活物質充放電電位接触抵抗よるiRロスよって電解液の分解電位よりも大きくなってはならないという制約条件のもとでオーム法則ファラデー法則組み合わせて求めることができ電解液分解過電圧集電体導電助材間の接触抵抗で決まり次のよって与えられる



ここでηは電解液が分解しない過電圧の上限[V]であり活物質可逆反応電位と電解液の分解電位の差として定義するσは集電体導電助材接触抵抗[Ωcm2]Qは理論容量[Ah/g]でありCはCレート[h-1]である例えば理論容量Q=148mAh/gのマンガンリチウム充電過電圧上限η=0.5Vの電解液に接触抵抗σ=50Ωcm2集電体1Cで充電するときの集電体単位面積あたりの活物質量の上限は70mg/cm2なる
以上より電池レート特性上げるには電解液分解過電圧η大きくし接触抵抗1)σできるだけ小さくするように集電体アルミニウム皮膜制御することが望まれるしかしながらη大きく取ることはiRロスよるジュール熱の発生が大きくなること意味電池温度上昇招くことになるため安全性長寿命化の点で好ましくない従って集電体炭素導電助材界面での接触抵抗いか小さく抑えるかが高性能リチウムイオン次電池の開発における鍵となると結論することができる

(1R接触抵抗オーム平方メートル, (物理量).

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参考文献( 書籍雑誌URL )

課題



<li> <article> . <q><cite> 電極構造の最適化設計 </q></cite>. 山形大学,  <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11064'> リチウムイオン二次電池の正極集電体 <a/a> 講義ノート, 2006. <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=1087'> https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=1087 </a> ,  (参照 <time datetime="2019-9-21">2019-9-21</time>). </article> </li>

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