大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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講演題目 リチウムイオン二次電池における正極合材のバインダーとアルミニウム集電体の表面接触特性 研究場所 発表者氏名 ○田中智（山形大学工学） 立花和宏（山形大学工学） 仁科辰夫（山形大学工学） 遠藤孝志（山形大学工学） 尾形健明（山形大学工学） 申込者氏名・連絡先 要旨 これまでバインダーと集電体の界面における接触特性について研究、報告されたものは少なかった。そこでPVDF系バインダーをリチウムイオン二次電池用アルミニウム集電体に塗布したときの表面接触特性の検討を行った。その方法として、バインダー溶剤のNMPに水を添加しKFポリマー（＃1120 呉羽化学）と混合しリチウムイオン二次電池用アルミニウム集電体に塗布してサイクリックボルタモメトリーによる測定を行った。 ○田中智,立,リチウムイオ,第45回電池⇒#172@学会;
正極材、有機活物質、導電助剤、カーボンナノチューブ
本田千秋,武…らは、2011年に朱鷺メッセ（新潟市） で開催された2011年電気化学秋季大会において導電助材の混練による正極活物質の結晶構造変化と電池性能について報告している⇒#292@学会;。 電気化学の庵,新潟県⇒#789@講義; http://www.electrochem.jp/program/2011fall/2011fall.html 日時：9月9日（金）～11日（日）の２日半（11日は午前中のみの予定） 場所：朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター、ホテル日航新潟（新潟市万代島) 講演申込締切 6月7日（火）必着 講演要旨原稿締切 7月22日（金）必着 【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,学会発表２０１１＠Ｃ１⇒#3571@講義;
典型的な電池正極活物質
★ スラリーの調整､塗布・乾燥プロセスが出来上がった電極の構造と性能に与える影響は？ リチウム二次電池用電極材料の微細化･分散技術とスラリーの調整･塗布･乾燥 日時：平成２０年１２月１５日(月） １０：００～１７：１５ 会場：［東京・五反田］ ゆうぽうと ５F たちばな リチウム二次電池用電極材料の微細化･分散技術とスラリーの調整･塗布･乾燥⇒#11154@シラバス; ４．リチウムイオン二次電池用正極スラリーの調整と塗布･乾燥と電極動作の理解⇒#2465@講義; 【講演】リチウム電池⇒#1022@ノート; 【関連講義】 リチウムイオン二次電池の正極集電体,リチウムイオン二次電池における電極／電解液界面⇒#1116@講義; 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,リチウムイオン二次電池⇒#1064@講義; リチウムイオン二次電池の正極集電体,リチウムイオン二次電池の高速充放電化と電極構造の最適化⇒#2376@講義; セミナー⇒#98@会議; 【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,リチウム電池セミナー⇒#2601@講義; 大学が有する技術情報の活用による社会貢献のための基金⇒#24@プロジェクト;
【投稿】１９９８年６月１日⇒#969@ノート; 【受理】１９９８年８月７日⇒#913@ノート; 【出版】１９９８年１２月⇒#967@ノート; Kazuhi…らは、1998年にEffect of Hetero-contacts at Active Material Conductive Additives on Lithium Intercalation/Deintervalation of LiCoO2 について報告し、リチウムイオン二次電池の正極の構造について炭素導電材の異種界面接触について検討した。 【関連講義】卒業研究（C1-電気化学グループ-2004～2005）,集電体｜導電助材と述べている⇒#16028@業績;。 図１薄膜電極のＣＶ 図２金ぴか電極のＣＶ 図３金ぴか電極のＣＶ 図４アセチレンブラックのＣＶ 図５導電助材なしのＣＶ 図６導電助材を減らしていったときの充放電曲線 図７活物質量と導電助材の混合比と充放電効率 リチウムイオン二次電池の正極の構造について炭素導電材の異種界面接触について検討した。 【関連講義】 卒業研究（C1-電気化学グループ-2004～2005）,集電体｜導電助材⇒#2070@講義; 卒業研究（C1-電気化学グループ-2004～2005）,コバルト酸リチウム（層状岩塩型）⇒#839@講義; 卒業研究（C1-電気化学グループ-2004～2005）,●１９９８年度（平成１０）卒業研究⇒#809@講義; 【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,炭素導電助材に対する異種接触（１９９８）⇒#2099@講義;
ゴム電極を使ったリチウムイオン二次電池。２００３年ごろ⇒#476@講義;から開発を開始しました。 従来の正極合材の製造プロセスは電池活物質と導電助剤とバインダー⇒#26@試料;により結着させアルミ表面上に塗布していたが、集電体と正極合材の剥離による容量の劣化や、接触抵抗などの問題点がある。そこでバインダーの代わりにゴムを用い、そのゴムに活物質、導電助剤、を練りこんで用いたリチウムイオン二次電池を作製した。本実験は有機電解液を使用し、蓄電性ゴムの電池特性と電池用電極としての作動を検討した。 活物質を小さくした。粒度分布を測定予定。活性炭を利用したゴムシートの作成と評価。 株式会社フコク http://www.fukoku-rubber.co.jp/ 中国に工場見学に行きました。⇒#350@講義; 電池討論会で発表⇒#173@学会;⇒#194@学会;⇒#199@学会;,蓄電性ゴムを,第47回電池⇒#211@学会; おおき⇒#367@卒論;星野大助⇒#364@卒論;まみねえ⇒#210@卒論;
1984年5月28日に、旭化成工業（株）の実近健一および吉野彰を発明人として出願されたひとつの特許があった1)。その特許はコバルト酸リチウムを正極としたリチウムイオン二次電池において、その集電体にアルミニウムが最適であることを開示するもので、その請求範囲には、「（１）電池の内部抵抗が５Ω以下の非水系二次電池であって、正極集電体として厚さ１～１００μｍのアルミニウム箔を用いることを特徴とする二次電池」（２）電池の内部抵抗が５Ω以下の非水系二次電池であって、正極集電体として厚さ１～１００μｍのアルミニウム箔を用いることを特徴とする二次電池でありかつ充電状態における開放端子電圧が３～５Ｖの二次電池」と記載されていた。表 1に示すように、旭化成は各社からの異議申し立てを退けてこの特許を成立させ、ついに1997年8月8日ＳＯＮＹをはじめとするリチウム電池メーカー各社にこの特許についての使用料を請求することになる。 表 1 旭化成工業（株）から出願された「非水系二次電池」に関する特許の経緯 年号 経緯 1984 出願番号 特許出願昭59-106556 1985 公開番号 特許公開昭60-253157 1992 公告番号 特許公告平04-052592 1995 審判番号 審判平07-022887 1997 特許番号 特許2128922 by 立花和宏
活物質粒度の影響 ◆１９９７（平成９）年度研究ノート⇒#221@ノート; 1997/11/11 正極に LiMn2O4 を用いたリチウム二次電池の充放電挙動－活物質粒度の影響－ 第38回電池討論会 ちば⇒#4@卒論; 千葉祐毅 立花 和宏 尾形・仁科研究室(旧応用化学C1講座) Propozal for an accurate and rapid international electrochemical...(PART.3):The charging/discharging characteristics of LiMn2O4 as the cathode for Lithium secondary battery The effect of combination of current collector and electrolyte 知的財産 研究業績 研究助成 学会 立花 和宏 の 研究業績 ReaD －編集－ 編集 著者 (Kazuhiro Tachibana, Tatsuo Nishina, Kenzo Matsuki and Akiya Kozawa) 仁科 辰夫 巻／号 17- V.17 N. 17() 発行所 Progress in Batteries & Battery Materials 発行年 (1998) 1998/1 1998.1 1998/1/1 ページ 256 -264 . pp. 256 -264 概要 リチウムイオン二次電池の正極集電体について検討し、アルミニウム集電体と過塩素酸リチウム、ステンレス集電体と六フッ化リン酸リチウムの電解質塩の組み合わせで電池寿命が劣化することを見出した。 キーワード リチウムイオン二次電池;正極集電体;アルミニウム;過塩素酸リチウム;ステンレス;六フッ化リン酸リチウム;電解質;電池;寿命;劣化
リチウム二次電池の正極集電体アルミニウム中の不純物が電池性能に及ぼす影響 K. Tachibana, T. Nishina, T. Endo and K. Matsuki Department of Materials Science and Engineering, Yamagata University, Yonezawa, Yamagata, 992-8510, Japan K. Tac,Impuri,196th ⇒#88@学会; 緒言 リチウム二次電池の正極は高い電位に曝されるのでその集電体として弁金属であるアルミニウムが用いられる。アルミニウムは不働態化して表面に酸化皮膜を作る。この酸化皮膜は絶縁体として電解コンデンサに用いられている。集電体の役割は電池活物質への電流供給であるから、電気の良導体の方が良い。しかしそのために酸化皮膜を破壊することは腐食の促進を意味する。アルミニウム酸化皮膜の絶縁性と電気伝導性について導電助材である炭素と酸化皮膜の欠陥部が関係しそうなことがわかってきた。そこで酸化皮膜の欠陥部に影響を及ぼすと言われるアルミニウムに含まれる不純物がリチウム二次電池にどのような影響を及ぼすか検討した。 方法 正極活物質として、LiMn2O4 (三井金属鉱業 Lot.No=97055)を用いた。活物質30mgにアセチレンブラック(DENKA BLACK) 5mgを良く混ぜ、テフロン分散液(Du pont-Mitsui Fluorochemical 30-j)を一滴加えてめのう乳鉢上で良く混練し、ラバー状とし正極合剤とした。正極集電体として不純物を含むアルミニウム試料(Nippon Light Metal Companey, Ltd.)を直径8mmに打ち抜き、アルミニウムワイヤ(99.999% 0.5mmφ)をスポット溶接したものを用いた。この集電体に正極合剤を塗り込み、最後に治具を用いて、1ton/cm2、一分間でプレスし、180℃、4h真空乾燥して、試料電極とした。対極、参照極にはステンレスワイヤ(SUS304)にLi箔を圧着した電極を用いた。電解液にプロピレンカーボネイト(PC)と1,2-ジメトキシエタン(DME)(1:1の体積比)を溶媒とする1M 6弗化燐酸リチウムLiClO4および1M 4弗化硼酸リチウムLiBF4を用いた(三菱化学株式会社)。セルはアルゴンで満たされ
リチウムイオン二次電池正極における合材の塗布と乾燥 リチウムイオン電池の製造⇒#269@レビュー;
負極においてはLi電位における非還元性、正極では過充電などのトラブルで活性酸素が発生した場合の非酸化性が必要である。更にこの電池独特のインターカレーション動作に伴う活物質の膨張収縮(黒鉛の面間隔変化で10～11%)に対するクッション作用も求められる。リチウムイオン電池の製造はある意味では水との戦いであり、極板は乾燥工程の最後に完全な脱水乾燥を受けるが、この工程では最大200℃程度の加熱が必要であり、バインダーにもこのレベルの耐熱性は必須条件である。以上のような要求特性から、以下のようなポリマーが実際に使用、または検討されている。 1 PVDF/NMP(N-メチル-2-ピロリドン)その他溶剤系 2 接着性に優れた変性SBRラテックス 3 化学的安定性と耐熱性に優れたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)水分散体 4 ポリオレフィン類(PP、PE、共重合体) 5 ポリイミド
リチウムイオン二次電池の正極集電体にはアルミニウムが使われます⇒#147@ノート;。 有機電解液中のアルミ、ニオブ、タンタルについてサイクリックボルタモグラムを測定しました⇒ニオブ@卒研；⇒#176@卒論;。
旭化成の特許。 1984年5月28日に、旭化成工業（株）の実近健一および吉野彰を発明人として出願されたひとつの特許があった1)。その特許はコバルト酸リチウムを正極としたリチウムイオン二次電池において、その集電体にアルミニウムが最適であることを開示するもので、その請求範囲には、「（１）電池の内部抵抗が５Ω以下の非水系二次電池であって、正極集電体として厚さ１～１００μｍのアルミニウム箔を用いることを特徴とする二次電池」（２）電池の内部抵抗が５Ω以下の非水系二次電池であって、正極集電体として厚さ１～１００μｍのアルミニウム箔を用いることを特徴とする二次電池でありかつ充電状態における開放端子電圧が３～５Ｖの二次電池」と記載されていた。表 1に示すように、旭化成は各社からの異議申し立てを退けてこの特許を成立させ、ついに1997年8月8日ＳＯＮＹをはじめとするリチウム電池メーカー各社にこの特許についての使用料を請求することになる。 表 1 旭化成工業（株）から出願された「非水系二次電池」に関する特許の経緯 年号 経緯 1984 出願番号 特許出願昭59-106556 1985 公開番号 特許公開昭60-253157 1992 公告番号 特許公告平04-052592 1995 審判番号 審判平07-022887 1997 特許番号 特許2128922 講演会で照会しました⇒#34@講演;。
大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
