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⇒#2878@講義;

  アルミニウム不働態皮膜と電池合材の接触抵抗


卒業研究(C1-電気化学2004~) では、 「 第1節 正極集電体に対するAl不働態化と不働態皮膜(バルブメタル)の制御 」 の中で、 「アルミニウム不働態皮膜と電池合材の接触抵抗」について 述べられています ⇒#2878@講義;。

初版
アルミニウムは不働化してバリア型の絶縁性皮膜生成するが電解液自己修復機能によってその絶縁性維持していると考えられている諸説があるもののアルミニウム酸化物アニオン空孔ありこのアニオン空孔表面露出している表面欠陥サイト電解液アニオン吸着して見かけ上の絶縁体となっていると言われている1)ここでいう表面欠陥サイト固体結晶おける電子的な欠陥であって2)花びら状などの形状欠陥とは異なるこのような表面欠陥サイトに電池活物質や炭素導電助材が接触することでオーミ接触が成立し集電体本来の機能が発現する

アルミニウム集電体に接触する物質によってオーミ接触成立するかしないかが異なる電池正極活物質使われる金属酸化物は概ねオーミ接触成立するかしないしたがってオーミ接触成立させるのに炭素導電助材が使われる3)炭素導電助材歴史古く乾電池発明際には既に用いられている

アルミニウム集電体と炭素導電助材の接触抵抗はアルミニウム酸化皮膜欠陥濃度厚みなどで支配される皮膜存在しない金や皮膜電子伝導性のチタンなどは接触抵抗が小さくなるが4)電解液分解保護が期待できない皮膜欠陥少ないタンタルなどは接触抵抗が非常に大きくなる5)6)

アルミニウムの前処理はアルミニウム酸化皮膜に大きな影響及ぼすアノード酸化皮膜厚み厚くして接触抵抗増大させる熱処理も皮膜の厚み厚くするが接触抵抗の増大はわずかである沸騰水処理は接触抵抗著しく増大させる7)

アルミニウムの拡面処理は面積増加に対して接触抵抗低減の効果が少ない逆にアルミニウム突部設けるのは若干接触抵抗小さくする

寄稿リチウムイオン次電池8)

リチウム二次電池の内部抵抗と正極 アルミニウム集電体/炭素導電助剤の接触条件の関係
立花和宏,○鈴木智統,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明,2001年電気化学秋季大会講演要旨集 (2001).

リチウムイオン二次電池のためのフーリエ解析による金、チタン、アルミニウム正極集電体/炭素導電材界面の内部抵抗比較
○西川幸秀,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志 ,第49回電池討論会講演要旨集 (2008).

電気二重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理
○佐藤和美,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,足高善也,Patrice Simon,尾形健明,電気化学会第72回大会講演要旨集 (2005).

バルブメタルの非水電解液中における不働態化と表面欠陥
○立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,田中良樹,木俣光正,楊立,尾形健明,電気化学会第72回大会講演要旨集 (2005).

リチウム二次電池正極アルミニウム集電体の腐食抑制による電池サイクル特性の向上
佐藤幸裕,第41回電池討論会講演要旨集 (2000).

【寄稿】リチウムイオン二次電池
立花和宏, 研究ノート, (2009).

(1 > 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサ(目次)
永田伊佐也, 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサ, 日本蓄電器工業株式会社, (1997).
(2 > 不定比性と格子欠陥
齋藤安俊・齋藤一弥, 金属酸化物のノンストイキオメトリーと電気伝導, 内田老鶴圃, (1987).
(3リチウム二次電池の内部抵抗と正極 アルミニウム集電体/炭素導電助剤の接触条件の関係
立花和宏,○鈴木智統,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明,2001年電気化学秋季大会講演要旨集 (2001).
(4リチウムイオン二次電池のためのフーリエ解析による金、チタン、アルミニウム正極集電体/炭素導電材界面の内部抵抗比較
○西川幸秀,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志 ,第49回電池討論会講演要旨集 (2008).
(5電気二重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理
○佐藤和美,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,足高善也,Patrice Simon,尾形健明,電気化学会第72回大会講演要旨集 (2005).
(6バルブメタルの非水電解液中における不働態化と表面欠陥
○立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,田中良樹,木俣光正,楊立,尾形健明,電気化学会第72回大会講演要旨集 (2005).
(7リチウム二次電池正極アルミニウム集電体の腐食抑制による電池サイクル特性の向上
佐藤幸裕,第41回電池討論会講演要旨集 (2000).
(8【寄稿】リチウムイオン二次電池
立花和宏, 研究ノート, (2009).

関連の展示品

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