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水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択

【卒論】水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択⇒#568@卒論;
水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択
宇野達哉, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2015).

1. リチウム電池（アルニウム）
2. 鉛電池
3. アルミニウム関係

水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択

山形大学工学部物質化学工学科

極合材の炭素材料をいかに選ぶか？それがリチウム電池性能向上の鍵を握る。
現在、ほとんどの乾電池、そしてリチウムイオン二次電池には、導電助剤としてアセチレンブラック（以下AB）が基本的に使用されている。１）


樽本らはカーボンナノチューブ(以下CNTなど)は製造方法により形状および物性値が異なり、種類によって電池性能を劇的に変化させる可能性があると述べている。2）

カーボンナノチューブといっても層構造の違いから大きく二つに分類でき、単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブに分類できる。そして原子配列の違いからアームチェア構造、ジグザグ構造、らせん構造の三つに分類できる。そしてカーボンナノチューブの特徴として、太さが同じであっても巻き方が違うと電気的性質が異なる。3）

・単層ナノチューブ作製法
アーク放電法、レーザー蒸発法、この二つの作製法では金属触媒が重要
また、レーザー蒸発法では、ナノチューブの成長空間の温度が1200℃と非常に高いところと炭素を均一に蒸発させること。
精製
水熱法、遠心分離法、限外ろ過法
・多層ナノチューブの作製法
アーク放電法、熱分解法、レーザー蒸発法、この製法では金属触媒を用いず炭素のみで、成長空間の温度が高いことが重要。
精製
酸化法、遠心分離法5）


どれくらい活物質を混ぜたら抵抗が上がるのか？
アセチレンブラック
アルミニウムの種類と炭素の種類による接触抵抗の変化（仮）
電解液中に溶解したFeイオンが負極上に析出する際にセパレータが及ぼす影響

◇ 緒言

背景

工業製品や材料について調べます。 研究プロジェクトに参加するのもいいでしょう。

目的

実験方法

工学部の場合、モノヅクリの研究論文ですから、準備するもの、作成手順、そして評価と述べてゆきます。評価だけの論文はあまりよくありません。 できるだけエコ研究・ＤＩＹを目指しましょう。

サンプル や 消耗品は、購入先（業者、店舗、ネット）なども示して、 表にまとまっていると読者が追試しやすいです。

準備するもの

サンプル の 履歴

作成手順

消耗品の 履歴

評価の方法

装置と 使用履歴

管理の方法

管理の方法を示してください。試作品やデータの管理の方法、リユース、リサイクルや廃棄の方法があるとありがたいです。

◇ 結果と考察

物理量（ 起電力E〔V〕など）には 単位を示しましょう。本文中に示すときは、量名と記号を示し、〔〕で単位を示します。グラフの軸や表中では、物理量を単位で割って数値のみを示しましょう。

論文は、文章が集まって段落を作り、段落が集まって、節ができ、節が集まって章ができます。 図や 表、 数式や化学式を使います。 物理量にはnomenclatureがあると良いでしょう。

研究ノート

図 （グラフ、写真）、表などを活用しましょう。

図や 表 には図題（キャプション）や表題をつけます。 図や 表の 説明にはひとつの段落を使います。

◇ 参考文献 （ 書籍 ・雑誌 ・口頭発表 ・URL ）

宇野達哉の学会発表

• 高橋毅,鈴木風音,宇野達哉,小野寺伸也,伊藤智博,立花和宏,仁科辰夫..リチウム電池におけるスラリー塗工状態がアルミニウム集電体表面の接.平成26年度　化学系学協会東北大会,山形大学工学部,(2014/09/20).
• 鈴木風音,伊藤一海,宇野達哉,加藤直貴,伊藤智博,立花和宏,仁科辰夫..水系電解液中の電極挙動から見積もるリチウム電池の内部抵抗.平成26年度　化学系学協会東北大会,山形大学工学部,(2014/09/20).
• 宇野達哉，伊藤一海，鈴木風音，小野寺伸也，伊藤智博，立花和宏，仁科辰夫..水系電解液中でのリチウム電池の正極合材スラリーに使われる炭素材料.平成26年度　化学系学協会東北大会,,(2014/09/20).
• 小野寺伸也,宇野達哉,瀬尾和彦,伊藤智博,川井貴裕,立花和宏,仁科辰夫..カーボン材料の立体構造を活かしたLiFePO4正極合材スラリーの設計.2014年電気化学秋季大会,北海道大学高等教育推進機構,(2014/09/27).

• 宇野達哉. 水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択. 山形大学 物質化学工学科 ,卒業論文, 2015. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=365, （参照 2021-09-27）.