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One ether-functionalized guanidinium ionic liquid as new elecrolyte for lithium battery¹⁾

松木健三、立…らは、1999年にLiMn2O4系に対する導電付与材、集電体＆電解液の効果について報告し、リチウムイオン二次電池の正極活物質であるマンガン酸リチウム(LiMn₂O₄)系の電池反応において導電付与材、集電体＆電解液がどのような影響をおよぼすか検討した正極に LiMn2O4 を用いたリチウム二次電池の充放電挙動－集電体と電解液の組み合わせの影響－²⁾。…と述べているLiMn2O4系に対する導電付与材、集電体＆電解液の効果³⁾。

2.1 界面の数

相と相との界面で電子の交換と電位差の維持が為されることは電気化学の基本である。そこで複数の構成材料からなる複合電極中における界面を数え上げる。n相からなる複合電極に存在する界面の数は、nから2とる組み合わせで表され、(1)式で表現される。

2.2 電流経路の数

電荷担体の種類が1種類ならば電流経路の数は、n相からなる複合電極のうち、電流のソース（アルミニウム）とシンク（電解液）を除いた個数以下の相の並べ替えの総和を考えれば良い。

(2)

n=6の場合64である。しかし、酸化皮膜と集電体の間に別の相が挟まることはないと仮定すれば、n=5となり、その場合は15である。その場合の電流経路の一覧を表 3に示す。しかし実際には、電荷担体には、電子、正孔、リチウムイオン、アニオン、カチオン、あるいは酸化物中のベーカンシーなど様々な種類があるため、それぞれについて独立した電流経路があるとすれば事態はさらに複雑になる。しかし、複合デバイスである電池内部では様々な電荷担体による多くの電流経路が存在することを把握しておくことは重要である。

【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,却下＆不採択⁴⁾

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正極に LiMn2O4 を用いたリチウム二次電池の充放電挙動－集電体と電解液の組み合わせの影響－

• (1) One ether-functionalized guanidinium ionic liquid as new elecrolyte for lithium battery
  Shaohua Fang,  Yufeng Tang,  Xingyao Tai,  Li Yang,  Kazuhiro Tachibana,  Kouichi Kamijima, J. Power souces 193(2011)1433-1441, (2010).
• (2) 正極に LiMn2O4 を用いたリチウム二次電池の充放電挙動－集電体と電解液の組み合わせの影響－
  ○片倉英至,立花和宏,松木健三,第38回電池討論会講演要旨集 (1997).
• (3) LiMn2O4系に対する導電付与材、集電体＆電解液の効果
  松木 健三, 立花 和宏, マテリアルインテグレーション, Vol.12, N. pp.35-42, Vol.12, p.35, (1999).
• (4) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：却下＆不採択. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=2091.  (参照2008-03-15).