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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有機電解液中の水分は電池やキャパシタの性能に影響します。 ＸＰＳ：水分量が増えるとピークが低エネルギー側へシフトした。
１０月１２日受理 31. Effect of Water Content on Insulating Property of Niobium Anodic Oxide Film in Organic Electrolyte 共著 2006.10 ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine(with News) (in press.) ニオブのアノード酸化皮膜にあたえる水分の影響を検討した。 担当部分「実験と論文作成」 (Yoshiki Tanaka, Kazuhiro Tachibana, Takashi Endo, Tatsuo Nishina, and Tateaki Ogata ) よしきは、2006年に、それまでの研究をエネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御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⇒#265@卒論;。 ２００６年１０月【神無月】⇒#655@ノート;
有機電解液中の水分がニオブアノード酸化皮膜の絶縁性に与える効果 31. Effect of Water Content on Insulating Property of Niobium Anodic Oxide Film in Organic Electrolyte 共著 2006.X ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine(with News) (in press.) ニオブのアノード酸化皮膜にあたえる水分の影響を検討した。 担当部分「実験と論文作成」 よしき⇒#265@卒論; (Yoshiki Tanaka, Kazuhiro Tachibana, Takashi Endo, Tatsuo Nishina, and Tateaki Ogata ) 結果と成果⇒#477@講義; 【論文】中川：鉛蓄電池の添加剤⇒#672@ノート;
【論文執筆／よしき】固体電解コンデンサ用二オブアノード酸化皮膜の耐電圧の向上⇒#11123@シラバス; 電気化学会 投稿票.doc⇒#14514@ファイル; 投稿用紙-固体電解コンデンサ用二オブアノード酸化皮膜の修復に及ぼす二酸化マンガンと水分の影響.doc⇒#14515@ファイル; Al,Ta,V,Nb,Ti,Hf,Bi,W,及びSi等の金属は酸化皮膜が弁作用を示すので、通称バルブメタル(弁金属)と呼ばれている1- 2）⇒#14262@業績;。バルブメタルであるAlやNb,TaはEDLCやリチウムイオン二次電池の集電体及び電解コンデンサや固体電解コンデンサのアノード極に用いられている3-5)。 EDLCの集電体にAlが用いられるようになったのは通常アルカリ性水溶液電解質中で耐食性を示すNiやAg、そして総ての水溶液電解質で不活性で耐食性を示すAuやPtが何れも有機電解質中では耐食性を示さないことがわかり、これに対しバルブメタルのTa,TiやAlは水溶液電解質と同様に優れた耐食性を示すことがわかったからである。しかしバルブメタルを集電体に使おうとすると、誘電酸化皮膜による静電容量が直列に入って合成容量になってしまうことが懸念されたが、表面を炭素等の導電物質で覆うと酸化/還元電位よ 酸化/還元電位よりも貴な電位領域に持っていってもこのような現象が起こらないことが見出され、安価なAlが使われるようになった6）。リチウムイオン二次電池の集電体にも同じ理由でAlが使われ、炭素はAl集電体から活物質への電子伝導経路及び正極合材バルク内の導電助材の役割を担っている7-8）。 Al,Nb,Taをアノード酸化して得られる酸化皮膜は電解コンデンサの誘電体として用いられる9-11)。EDLCやリチウムイオン二次電池とは違い誘電体として用いられる酸化皮膜は完全な絶縁性を求められる。そこで誘電体と直接触れる陰極材料を工夫することにより誘電体に自己修復機能を与え漏れ電流を低減させているが12)湿式電解コンデンサの作動電圧は，酸化皮膜の化成電圧の85%程であるのに対し13)、固体電解コンデンサの作動電圧は酸化皮膜の化成電圧30%程になってしまう14) という問題点があった。さらにTaと物性がよ さらにTaと物性がよく似ており、資源が豊富で安価なNbをTaの代替材料とする固体電解コンデンサはより漏れ電流が大きくなってしま
リチウムイオン二次電池用有機電解液中の水分濃度はアルミニウムを腐食させたり不働態化を促進したりする。 有機電解液として1M LiBF4/PC+DME(1:1vol％)⇒#1280@材料;を使って水分濃度があがるとアノード酸化の電位上昇曲線の傾斜がゆるやかになり、耐電圧が上昇してゆく。 熱処理についても調べてます⇒#70@学会;。 藤原徹学会発表平成12年度⇒#63@学会; ※⇒#126@ノート;
本研究ではアノード極にニオブを用いた場合の自己修復の主因が,水分か二酸化マンガンなのかを明らかにすることを目的にして実験を行った.その結果以下のことが明らかとなった. １. 自己修復の主因は微量な水分である. ２. 二酸化マンガンと水分による相乗的な自己修復効果はなく,それ以前に二酸化マンガンによる自己修復効果自体が無いと言える.
水分と二酸化マンガンによる自己修復の相乗効果があるかを検討するため,Fig.2に水分と二酸化マンガンによる電位の上昇差について結果をまとめ,最小自乗法による近似線を示した.電位上昇量は水分濃度の効果が非常に大きいが,二酸化マンガンの効果は50ppm以下での2.3Vが2000ppmでは3.2Vになる程度の僅かの違いしかなく,二酸化マンガンと水分による相乗的な自己修復効果を議論する以前の問題であり,二酸化マンガンによる自己修復効果自体が無いと言える.
ニオブの耐食性について。過塩素酸リチウムでは水分量が少ないときに腐食する。これはアルミニウムと対照的⇒#193@卒論;。四フッ化ホウ酸リチウムでは皮膜成長が見られないが、ＳＥＭ写真観察ではピットは観察されない。かねこ君が明らかにしてくれました⇒#256@卒論;。 C.Iwakura, Y.Fukumoto, H.Inoue, S. Ohashi, S. Kobayashi, H. Tada and M.Abe,Journal of Power Sources,68,301(1997). 東洋アルミの多田さんらがだしてますね。
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