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アルミニウム集電体への炭素の塗布条件の違いが内部抵抗に及ぼす影響
かずみは、2006年に、それまでの研究をリチウムイオン二次電池の急速充放電化と高容量密度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1)。
目的
溶液抵抗を分離することで、接触抵抗のみを求める。
また、炭素の塗布条件を変えることで、接触抵抗にどのような違いが見られるか検討する。
実験方法
1. 東洋アルミのサンプル(以下Al/Al4C3で示す)で、電解液の濃度を変えて、CV測定を行い、溶液抵抗を求める。
2. Al/Al4C3に、UFCを1.0mg塗布し、CV測定。
UFC（超微粒炭素分散液,水にアセチレンブラックを分散させたもの）
有機電解液には、1M (C2H5)4NBF4/PC（キシダ化学）を用いた。有機電解液は水分濃度を50ppm以下に保った。電解液の調整にはPCを用いた。対極としてPt、参照極にAg擬似参照電極（+3.0V vs. Li/Li+）を用いた。セルの組み立てはAr置換グローブボックス中で行い、電気化学測定は気密セルを用いて行った。電気化学測定としてサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）を採用し、掃引速度は0.5V/sで行った。
また、抵抗率の測定も行った。
CVの結果から、シミュレーションによって静電容量と等価直列抵抗を求めた。
結果
まず、Al/ABとAl/Al4C3とAl/Al4C3/ABの比較を行った。
Table.1から分かるように、Al/AB よりもAl/Al4C3/ABのほうが、等価直列抵抗が小さくなる。
Table.1 1M(C2H5)4NBF4における静電容量と等価直列抵抗
サンプル名 Al /AB Al /Al4C3 Al /Al4C3 /AB
1 静電容量[F] 0.0015 0.00035 0.0020
直列等価抵抗[Ω] 100 270 90
2 静電容量[F] 0.0018 0.00034 0.0014
直列等価抵抗[Ω] 100 310 90
3 静電容量[F] 0.0020 0.00037
直列等価抵抗[Ω] 120 270
4 静電容量[F] 0.00037
直列等価抵抗[Ω] 290
