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有機電解液中における蓄電性ゴムの膨潤特性と電池性能


○渡邊剛,高橋壽雄,松下卓史,遠藤麻未,立花和宏,仁科辰夫,大木信典, 第46回電池討論会 , 名古屋国際会議場(名古屋市熱田区熱田西町1-1),



上記の結果より膨潤度が高いグループから H-NBR低いグループから EPDM選択しCV測定行ったその結果Fig 12示した
H-NBRはWピークが見られなかったがEPDMはWピーク確認できたまた3サイクル目の放電容量比較するとH-NBRの方がEPDMより41.5mAh/g大きかったH-NBRは電解液によってポリマーより膨潤しその結果電解質が電極内部により多く浸透することによってイオンパススムーズ行えるようになったと考えられる
このように電解液に対し膨潤度の高いポリマー方が電池容量が大きくなる可能性があることがわかった

1)

有機電解液中における蓄電性ゴム膨潤特性と電池性能

蓄電性ゴム2)
育成研究3)

株式会社フコク1山形大工2)山形大院理工3))○渡邊剛1高橋壽雄1
松下卓史1遠藤麻未1立花和宏2仁科辰夫3大木信典3

The Swelling of Rubber Composite Cathodes for Electrolyte and the Relation of Characteristics of Lithium Ion Secondary Batteries.

Tsuyoshi Watanabe1),Hisao Takahashi1),Takushi Matsushita1),Mami Endo1)
and Kazuhiro tachibana2),Tatsuo Nishina3),Shinsuke Oki3)
1) Fukoku Co., Ltd.
6 Showa,Tiyodamachi, Ouragun, Gunma 370-0723,Japan
2) Department of Chemistry and Chemical Engineering,
Faculty of Engineering, Yamagata University
4-3-16 Jonan,Yonezawa, Yamagata 922-8510,Japan
3) Human sensing and Functional Sensor Engineering
Graduate school of Science and Engineering, Yamagata University
4-3-16 Jonan,Yonezawa, Yamagata 922-8510,Japan

Charging/Discharging performance of rubber composite cathodes for lithium ion secondary batteries has been investigated. Rubber composite cathodes were made by mixing active material powder and carbon conductive additives with rubber. Rubber composite cathodes swell by electrolyte and the swelling rate depends on the kind of rubber. We examined the relationship between the swelling rate and the characteristics of lithium ion secondary batteries.

1緒言
現在リチウムイオン次電池の正極合材は活物質導電助材バインダーなどN-メチルピロリドンNMPなどに溶解したもの混練してペースト状合材作りこのペースト状の合材アルミ箔の両端に均な厚さにコーティングする続いて電極乾燥器中に通過させペースト作製に必要であった分散溶媒熱風気流で除去させている1
 この製法で作製されたリチウムイオン次電池の問題点としてバインダーでの正極合材の結着であるためアルミ集電体と正極合材の剥離による容量の劣化があるまた製造工程においてバインダーNMP発がん性の問題があげられる
 本実験はゴム支持体としこれに活物質と導電助材混練アルミ箔に加硫接着させ正極合材の作製行ったゴム支持体としているため正極合材剥がれ落ちず容量の低下が防げまた正極合材の製造の工程で分散溶媒に発がん性のあるNMP使用しないため環境にやさしいといえる今回はベースゴム材の有機電解液にたいする膨潤と電池容量の関係検討した
2実験方法
2-1 膨潤試験
各種のポリマーに加硫剤加硫促進剤および助剤のみ添加した純ゴム配合試験ロール混練17010minの条件で熱プレス用いて加硫させmm厚のゴムシート作製したこのゴムシートから40mm×30mmのテストピース切り取りこれ試験片としたそれぞれの試験片耐熱ガラス容器入れた有機溶媒PCDMEPC+DME11V%V%中に浸漬させウォーターバス4072時間膨潤試験行った浸漬前後の試験片の体積測定膨潤度は体積変化率(%)2)で表す
またH-NBRについては更に細かくポリマーグレード変えEC+DEC11V%V%EC+DMC11V%V%に浸漬させ同様に膨潤試験行った
2-2 CV測定
膨潤試験結果より膨潤度の高いグループ低いグループからそれぞれポリマー選定し活物質LiMn2O4導電助剤アセチレンブラチェンブラ混練プレス用い脱脂したアルミ加硫接着した次加硫150×1時間施し試料得たこれ正極材とした
照極負極に金属Li電解液1M LiBF4/ PC+DME用い極式セル組み掃引速度0.1mV/secでCV測定行った

アクリルゴムAC4)

関連講義卒業研究-電気化学2004,ゴムポリマー5)



ゴム電極を使ったリチウムイオン二次電池の開発
立花 和宏, 研究ノート, (2005).

実験方法 > 材料&試 > ゴムとポ > 蓄電性ゴム,ゴムとポリマー
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2006).

育成研究
立花 和宏, 研究ノート, (2008).

実験方法 > 材料&試 > ゴムとポリマー,材料&試料
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2008).

(1ゴム電極を使ったリチウムイオン二次電池の開発
立花 和宏, 研究ノート, (2005).
(2実験方法 > 材料&試 > ゴムとポ > 蓄電性ゴム,ゴムとポリマー
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2006).
(3育成研究
立花 和宏, 研究ノート, (2008).
(4@ > 有機材料 > プラスチ > ゴム > アクリルゴム(ACN)
アクリルゴム(ACN), (材料).
(5実験方法 > 材料&試 > ゴムとポリマー,材料&試料
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2008).



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