炭素導電助材を含む電極におけるパーコレーション現象を用いたバインダの評価

炭素導電助材を含む電極におけるパーコレーション現象を用いたバインダの評価

炭素導電助材を含む電極におけるパーコレーション現象を用いたバインダの評価

（山形大学院理工）○柳沼雅章，立花和宏，遠藤孝志，仁科辰夫

やぎぬまは、2010年に、それまでの研究をリチウムイオン電池合材スラリーの最適化というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業したリチウムイオン二次電池用バインダーおよび合材スラリーの評価法に関する研究¹⁾。

Assessment of Binders by Applying Percolation Model in Carbon Conductive Additive Electrode

M. Yaginuma, K. Tachibana, T. Endo, T. Nishina

Graduate School of Science and Engineering Yamagata University, Johnan 4-3-16, Yonezawa, Yamagata 992-8510, Japan

A lithium ion secondary battery electrode consists of active materials, carbon conductive additive, polymer binder and a current collector. A carbon constructs a conductive pass in an electrode and it role to carry an electron. Binder is an insulator. If binders increase in an electrode, would the resistance increases. Binder excess electrode (Binder/AB=2～10) as working electrode characterized by cyclic voltammetry method. We tried the application of the percolation model in carbon conductive additive electrode. This study showed that carbon conductive additive electrode applicable to coating model than the percolation model.

静電容量 C 〔F〕∝炭素の質量（≒炭素の表面積 S 〔m²〕）（比例定数がバインダ²⁾に依存）

炭素材料DIABLACK　I³⁾カーボン材料・炭素材料（カーボンブラック、アセチレンブラック系）⁴⁾

分散系＞ＰＶＤＦＫＦポリマーＬ＃1120（ＰＶＤＦ＋ＮＭＰ）⁵⁾＞溶剤系

ＣＶ

図 ＥＤＬＣのボルタモグラム（デジタルシミュレーション）

バインダ⁷⁾

【学会】第４９回電池討論会2008-11-05 【学会】第４９回電池討論会

【関連講義】

卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,導電助材｜導電助材⁸⁾

卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,フーリエ変換法によるインピーダンス計算⁹⁾

• (1) リチウムイオン二次電池用バインダーおよび合材スラリーの評価法に関する研究
  柳沼　雅章, 山形大学  物質化学工学科, 修士論文 (2010).
• (2) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：バインダ. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=768.  (参照2006-07-17).
• (3) DIABLACK　I, 仁科研究室（南東側）たたみ部屋, 仁科 辰夫, (2005).
• (4) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：カーボン材料・炭素材料（カーボンブラック、アセチレンブラック系）. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=1672.  (参照2007-08-29).
• (5) ＫＦポリマーＬ＃1120（ＰＶＤＦ＋ＮＭＰ）, 仁科研究室（南東側）たたみ部屋, 立花　和宏, (2003).
• (6) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：ＥＤＬＣのボルタモグラム. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=829.  (参照2006-08-30).
• (7) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：バインダ. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=768.  (参照2006-07-17).
• (8) 伊藤 智博、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：導電助材｜導電助材. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=2069.  (参照2008-03-08).
• (9) 伊藤 智博、立花 和宏、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：フーリエ変換法によるインピーダンス計算. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=2526.  (参照2008-12-22).