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2V級水系リチウム電池におけるバインダーの最適設計


赤間未行,黒澤大輝,伊藤智博,立花和宏,仁科辰夫, 平成28年度 化学系学協会東北大会 , いわき明星大学,
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/54299/c1/@c1_Year.asp?year=2016


学会】2V級水系リチウム電池におけるバインダーの最適設計⇒#384@学会;
2V級水系リチウム電池におけるバインダーの最適設計
赤間未行,黒澤大輝,伊藤智博,立花和宏,仁科辰夫,講演要旨集 (2016).


黒澤らはNMCやコバルトリチウム使用したリチウムイオン次電池の正極使用し負極に亜鉛使用することで水溶液中で2V超える起電力持つ2V級水系リチウム電池実現できると報告している
下記の3つの電池式のセル組みOCVから2.2V(または2.5V)までLSV測定行った
1. Au|6M LiNO3aq|Zn vs. Ag/AgCl
2. Au|NMC|6M LiNO3aq|Zn vs. Ag/AgCl
3. Au|NMC|PVDF|6M LiNO3aq|SUS vs. Ag/AgCl

1セルでは2.0V付近から電流が立ち上がり水の分解に伴う電流の上昇が観察され,2.2Vでは10mA程度の電流がながれ金電極表面には気泡が観察された
2セルでは0.6V付近からリチウムイオンの脱離に伴う0.11.0mAの観察され1.8V付近から水の分解に伴う電流の上昇が観察され,2.2Vでは10mA程度の電流がながれた
3のPVDF塗ったセルでは0.6V付近からリチウムイオンの脱離に伴う電流上昇が観測され1.5V付近で3.0mAのピーク電流が観察され1.8Vから水の分解に伴う電流の再上昇が観察された2.2Vでは6.0mAの電流がながれた

これらの結果から2V級水系リチウム電池ではバインダしてPVDFが最適でありPVDFLiイオン選択的に通すゲル電解質ような働きしている可能性があるまた水の分解反応は1セル2または3セルの水の分解反応の電位が異なることからNMC打ち込んだ電極ではNMCと金および電解液の層界面で
起きている可能性が高い



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