令和6年11月22日（金）

⇒#837@講義;

👨‍🏫 0001. 正極活物質

卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）では、「活物質」の中で、「正極活物質」について述べられています ⇒#837@講義;。

📆 2006-8-31 2006-8-31 初版

#🗒️👨‍🏫活物質#🗒️👨‍🏫起電力

気体：酸素（空気電池 ¹⁾）、亜硫酸ガス

液体：塩化チオニル

酸化物固体：

コバルト酸リチウム ²⁾、マンガン酸リチウム ³⁾、リン鉄酸リチウムリン酸鉄リチウム ⁴⁾、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。

塩化物固体：

フッ化物固体：フッ化黒鉛

電池の起電力 E 〔V〕は開回路電圧（ＯＣＶ）とも呼ばれ、主に正負の電池活物質の平衡電位によって支配される。電池活物質の平衡電位は、詳細な議論を無視すれば、LiCoO2のように活物質の反応率に対して平衡電位が大きく変化する場合と、LiFePO4のように活物質の反応率に対して平衡電位が一定の場合とに大きく分けられる。その様子を図 1に示す電池の放電曲線と電池容量 ⁵⁾。前者のLiCoO2のような均一固相反応の場合、平衡電位は放電深さに対してＳ字曲線となり、後者のLiFePO4のような２相反応の場合、平衡電位は放電深さに対して一定であるところから急激に電位が下がるＬ字曲線となる。いずれにしろ平衡電位は反応率の関数であり、活物質の種類とその平衡反応によって決定される

リチウムイオン電池（総説）

リチウムイオン二次電池－材料と応用－（目次）¹⁾
(1) リチウムイオン二次電池－材料と応用－（目次）
芳尾真幸、小沢昭弥, リチウムイオン二次電池－材料と応用－第二版, 日刊工業新聞社, (1996).
出典：
リチウムイオン電池（総説）
（芳尾真幸、小沢昭弥. リチウムイオン二次電池－材料と応用－第二版. 日刊工業新聞社, . ） ⁶⁾

。

体積エネルギー密度 E 〔J/m³〕

固体活物質は固体であるがゆえに反応の体積変化に伴う応力で割れます。粒径 r 〔m〕が大きいと割れが大きく、粒径が小さいと比表面積 S 〔m²/kg〕が大きくなるために導電材が必要となります。

かわせは、2010年に、それまでの研究を液晶場をプローブとした・・・というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した液晶場をプローブとしたリチウムイオン二次電池正極活物質および類似酸化物の表面特性評価 ⁷⁾。

【合成法】

はらクエン酸錯体法によるリチウムイオン二次電池正極活物質の合成とハイレート特性評価 ⁸⁾

きみこクエン酸錯体法によるＬｉＭｎＯ４の合成法確立 ⁹⁾

2Ag+2OH(-)<->Ag2O+H2O

2Ag+2OH(-)<->Ag2O+H2O

Li+e<->LiMn2O4(トポタクティック反応)

Li⁺ + e^- + Mn₂O₄ → LiMn₂O₄

Li+e<->LiCoO2(トポタクティック反応)

Li⁺ + e^- + CoO₂ ↔ LiCoO₂ Eº = 0.8V

リン酸鉄（２相反応）

リン酸鉄（２相反応）

【材料】正極活物質

【材料】リン酸鉄リチウム

【評価法】

ＸＲＤ（Ｘ線回折）ＸＲＤ（Ｘ線回折）¹⁰⁾

粒度 x 〔・〕／粒径 r 〔m〕

レーザー回折粒度分布装置 ¹¹⁾

活物質粒度のチェック

活物質粒度の影響1997/11/11

活物質／導電助材界面電極構造の最適化設計 ¹²⁾

リチウムイオン二次電池 ¹³⁾

活物質｜電解質（界面）活物質｜電解質（界面）¹⁴⁾

【関連界面】

導電助材｜活物質（界面）導電助材｜活物質（界面）¹⁵⁾

活物質｜電解質（界面）活物質｜電解質（界面）¹⁶⁾

Li+e<->LiMn2O4(トポタクティック反応)

Li⁺ + e^- + Mn₂O₄ → LiMn₂O₄

Li+e<->LiCoO2(トポタクティック反応)

Li⁺ + e^- + CoO₂ ↔ LiCoO₂ Eº = 0.8V

リン酸鉄（２相反応）

リン酸鉄（２相反応）

【関連書籍】

出典：
正極材
（金村聖志. 自動車用リチウムイオン電池. 日刊工業新聞社, . ） ¹⁷⁾

【学会】粉体インピーダンス測定によるリチウムイオン二次電池用正極活物質の表面状態の評価 ¹⁸⁾

(1) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：空気電池. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1588. (参照2007-08-07).
(2) コバルト酸リチウム, , LiCoO₂, = 97.873 g/mol, (化学種).
(3) マンガン酸リチウム, , LiMn₂O₄, = 180.8146 g/mol, (化学種).
(4) リン酸鉄リチウム, , LiFePO₄, = 157.7594 g/mol, (化学種).
(5) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：電池の放電曲線と電池容量. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1347. (参照2007-04-27).
(6) 芳尾真幸、小沢昭弥. リチウムイオン二次電池－材料と応用－第二版. 日刊工業新聞社, 1996. .
(7) 液晶場をプローブとしたリチウムイオン二次電池正極活物質および類似酸化物の表面特性評価
 川瀬　巧雄, 山形大学物質化学工学科, 卒業論文 (2010).
(8) クエン酸錯体法によるリチウムイオン二次電池正極活物質の合成とハイレート特性評価
 原　啓, 山形大学物質化学工学科, 修士論文 (2007).
(9) クエン酸錯体法によるＬｉＭｎＯ４の合成法確立
 宮下貴美子, 山形大学物質化学工学科, 卒業論文 (2000).
(10) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：ＸＲＤ（Ｘ線回折）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=987. (参照2006-10-26).
(11) レーザー回折粒度分布装置
,島津製作所　ＳＡＬＤ-7000,,(島津製作所,).
(12) 立花　和宏. リチウムイオン二次電池の正極集電体：電極構造の最適化設計. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1087. (参照2006-12-16).
(13) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：リチウムイオン二次電池. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1064. (参照2006-12-06).
(14) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：活物質｜電解質（界面）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=2605. (参照2009-02-04).
(15) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：導電助材｜活物質（界面）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=2076. (参照2008-03-09).
(16) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：活物質｜電解質（界面）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=2605. (参照2009-02-04).
(17) 金村聖志. 自動車用リチウムイオン電池. 日刊工業新聞社, 2010. .
(18) 粉体インピーダンス測定によるリチウムイオン二次電池用正極活物質の表面状態の評価
伊藤知之、白鳥明仁、野尻耕平、小林卓巨、本田千秋、立花和宏、仁科辰夫,講演要旨集 (2013).

関連の展示品

表

◇ 参考文献( 書籍・雑誌・URL )

(1) . 電気化学（目次）. . , .
(2) 小林一也. 直流・交流回路の実験. 工業技術基礎. 実教出版, 2002/02/20.
(3) . 電気二重層と界面動電現象. . , 2018.
(4) . 電気化学的な系とポテンシャル. . , 2018.
(5) . 電解質溶液の性質. . , .
(6) . 電池の熱力学的性質. . , .
(7) . 電極反応. . , .
(8) . Ｃ１ラボラトリー. . http://c1.yz.yamagata-u.ac.jp/, (参照2009-5-1).
(9) . 電池. . /amenity/Electrochem/Product/ProductWeb.aspx?nProductID=17, (参照2009-5-1).
(10) . キャパシタ. . /amenity/Electrochem/Product/ProductWeb.aspx?nProductID=12, (参照2009-5-1).
(11) . 現代物理化学序説改訂版. . /amenity/Library/YuBooksWeb.aspx?nID=301567, (参照2009-5-1).
(12) . 参考書：リチウムイオン二次電池. . /amenity/Library/BookRequestWeb.aspx?nBookRequestID=17, (参照2009-5-1).
(13) . http://www.electrochem.jp/announce/10_0308.html. . http://www.electrochem.jp/announce/10_0308.html, (参照2009-5-1).
(14) . 鉛電池のリサイクル. . https://www.mitsui-kinzoku.co.jp/group/kms/recycle/, (参照2018-1-1).
(15) Japan Science and Technology Agency. 研究倫理. 科学技術振興機構. http://www.jst.go.jp/researchintegrity/, (参照2018-1-3).

✍ 平常演習

💯 課外報告書 Web Class

Japan Science and Technology Agency.正極活物質. 山形大学, 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）講義ノート, 2006. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=837 , （参照 2024-11-22）.


<h3 >
<a  id='yznl837' href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=837'>
👨‍🏫
</a>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/54299/c1/C1_Project/tnlmo.asp'>
正極活物質
</a>
</h3>


<!--　講義ノート　　講義ノート　　講義ノート　　-->

<li>

<article>
仁科 辰夫.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=837'>
<q><cite>
正極活物質
</q></cite>
</a>.

山形大学, 
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11063'>
卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）
<a/a>
講義ノート, 2006.

<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=837'>
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=837
</a>
, 
（参照 <time datetime="2024-11-22">2024-11-22</time>）.
</article>
</li>

</article>
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