活物質

¹⁾は酸素のかわりとなる酸化物の粉体が多いです）²⁾。³⁾には亜鉛、カドミウム、リチウムなどの金属を使います。

鉛蓄電池に使う鉛です。

⁴⁾

電子伝導経路を構成するのに導電助材⁵⁾を使い⁶⁾とします。合材を集電体に塗布や圧着して⁷⁾とします。

【物理量】容積分率 ψ 〔・〕

活物質の表面の反応速度は反応抵抗 R 〔Ω·m²〕を支配します。

コバルト酸リチウム(LiCoO₂)、マンガン酸リチウム(LiMn₂O₄)、ニッケル酸リチウム(LiNiO₂)など。⁸⁾法などで合成します。粉体で与えられるので粒度分布、平均粒径 r 〔m〕、比表面積 S 〔m²/kg〕、タップ密度などが気になります。鱗片状のとき同体積で最大の表面積となると予想されます。

⁹⁾

同じ体積を持つ立体で、表面積が最小となるのは球なので、実際の表面積は３÷４×円周率×（粒径÷２）＾３が以上となります。粒径が小さく球から外れた形状ほど表面の影響が大きくなります。充放電に伴い活物質の体積は変化するので、表面積も変化します。接触面積の変化となるか応力の変化となります。¹⁰⁾が応力の変化を吸収しきれない場合は、粒界で剥離が起きることを意味します。

界面の特性を示す特性値として、界面電位差φ[V]のほか、界面抵抗[Ωm2]、電気二重層容量[F m-2]などがある。また界面の寸法を示す数値として面積[m2]などがある。活物質も導電助材も粉体であり、それぞれの比表面積などは参考になるが、その有効な接触面積を見積もるのは困難であり、実際に測定された特性からシミュレーションなどによってモデリングすることになる。

結晶性／ＸＲＤ（Ｘ線回折）¹¹⁾

【講義ノート】

活物質｜電解質（界面）¹²⁾

導電助材｜活物質（界面）¹³⁾

エネルギー変換化学特論,セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～¹⁴⁾

活物質｜電解質（界面）¹⁵⁾

【関連書籍】

セラミック材料（目次）¹⁶⁾

有機エレクトロニクス（目次）¹⁷⁾

よくわかる最新半導体の基本と仕組み（目次）¹⁸⁾

高校数学でわかる半導体の原理（目次）¹⁹⁾

²⁰⁾

導電性高分子のはなし（目次）²¹⁾

ＬＭＯ　ＬＮＭＯ　ＬＮＭＣＯ　ＬＩＦ　ＬＴＯ

• (1) 仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：正極活物質. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=837.  (参照2006-08-31).
• (2) 小石真純, 角田光雄著. 粉体の表面化学. 日刊工業新聞社, 1975. .
• (3) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：負極活物質. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1479.  (参照2007-06-26).
• (4) 立花　和宏. リチウムイオン二次電池の正極集電体：電池電極の構成要素. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1089.  (参照2006-12-16).
• (5) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：導電助材（導電助剤）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1670.  (参照2007-08-29).
• (6) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：合材. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1819.  (参照2007-11-10).
• (7) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：コンポジット電極. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=824.  (参照2006-08-24).
• (8) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：クエン酸錯体. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=815.  (参照2006-08-01).
• (9) 立花　和宏. リチウムイオン二次電池の正極集電体：正極の電極構造と電池性能. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=306.  (参照2005-09-21).
• (10) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：バインダ. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=768.  (参照2006-07-17).
• (11) 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).
• (12) 伊藤 智博、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).
• (13) 伊藤 智博、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).
• (14) 立花和宏. エネルギー化学特論：セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～（２０１１＿Ｈ２３）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=3265.  (参照2011-06-22).
• (15) 伊藤 智博、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).
• (16) 堂山昌男・山本良一. セラミック材料. 東京大学出版会, 1986. .
• (17) 長谷川悦雄. 有機エレクトロニクス. 工業調査会, 2005. .
• (18) 西久保靖彦. よくわかる最新半導体の基本と仕組み. 秀和システム, 2003. .
• (19) 竹内淳. 高校数学でわかる半導体の原理. 講談社ブルーバックス, 2007. .
• (20) 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. .
• (21) 吉野勝美. 導電性高分子のはなし. 日刊工業新聞社, 2001. .