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0002.  アルミ電解コンデンサとリチウムイオン二次電池


この 講義 非水カソード材料とアルミニウム不働態皮膜のブレークダウン電圧 の単元です。 この講義(アルミ電解コンデンサとリチウムイオン二次電池)の親単元は (null) です。

初版
アルミ電解コンデンサリチウムイオン二次電池

アルミ電解コンデンサ?有機電解液微量な水分で修復

アルミニウムアジピン酸アンモニウム1)などの水溶液中でアノード酸化したとき緻密なバリア型の不働態皮膜生成するバルブメタルして知られている2)般に水溶液中におけるアルミニウムアノード酸化は次のような反応で進行しAl2O3の酸化皮膜生成するこのときアルミニウム溶媒酸化物イオンの供給源としている

2Al + 3H2O  Al2O3 + 6H+ +6e-2)

3)

リチウムイオン二次電池などに使われる有機電解液は非水材料であり水溶液とちがって酸化物形成するための酸化物イオン供給源がない有機電解液中で生成した不働態皮膜分析したところッ素多く含んでいたまた表 1に示すように有機電解液中でのアルミニウムの不働態化は水溶液中同様に高電場機構に従っていたがそれらの速度論的パラメータは水溶液中の値とは大きく異なっていたまたアルミニウムが非水材料で不働態化するのはLiBF4LiPF6などの電解質用いたときに限定されイミド塩などでは不働態化しないこれらのこと考慮するとアルミニウムはLiBF4LiPF6(C2H5)4NBF4などのッ素系アニオンからなる電解質含む有機電解中で次のような反応により不働態化が進行し耐食性が与えられると考えられる

Al + 3BF4-  AlF3 +3BF3 + 3e- (3)
Al + 3PF6-  AlF3 +3PF5 + 3e- (4)

1 種々の電解液中でアルミニウムアノード酸化する際の高電場機構パラメータ
1M LiBF4 1M LiPF6 水溶液.
A [Am-2] 1.75×10-11 0.88×10-11 2.6×10-28
B [mV-1] 4.71×10-8 4.75×10-8 8.87×10-8
K [m3C-1] 1.86×10-10 1.86×10-10 5.7×10-11
[nm・V-1] 1.74×10-9 1.71×10-9 1.35×10-9

(1アジピン酸アンモニウムNH4OOC(CH2)4COONH4, FW = 180.20404 g/mol, (化学種).
(2)   3 + 2H2O =   Al2O3 + 6H+ + 6e-, ?, (反応-477).
(3リチウム電池駆動用電解液中におけるアルミニウムの不働態化
立花和宏、佐藤幸裕、仁科辰夫、遠藤孝志、松木健三、小野幸子, Electrochemistry, Vol. 69, No.9, pp.670-680, (2001).

関連の展示品

参考文献( 書籍雑誌URL )

課題



<li> <article> . <q><cite> アルミ電解コンデンサとリチウムイオン二次電池 </q></cite>. 山形大学,  <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11125'> 非水カソード材料とアルミニウム不働態皮膜のブレークダウン電圧 <a/a> 講義ノート, 2006. <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=755'> https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=755 </a> ,  (参照 <time datetime="2019-10-21">2019-10-21</time>). </article> </li>

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