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リチウムイオン二次電池の正極構造と電池性能

�葛Z術情報協会　セミナー ¹⁾

リチウムイオン二次電池の正極構造と電池性能

　リチウムイオン二次電池の性能は正極活物質と負極活物質だけで支配されるわけではない。電池の性能向上には活物質、電解液、集電体、導電助剤、結着材、といった構成要素の組み合わせの最適化が必要である。特に二次電池の正極は充電時に過酷な高電位アノード分極下にさらされても劣化しない特性が要求される。本講座では電池を構成する要素の組み合わせと電極の構造と電池性能の関係についてリチウムイオン電池の正極集電体を中心に論ずる。

1 はじめに
1.1 電池電極の構成要素²⁾
1.1.1 正極と負極
1.1.2 集電体、活物質、導電助剤、結着剤、電解液
1.1.3 電極内部の界面と電流経路
1.2 リチウムイオン二次電池
1.2.1 有機電解液と集電体
1.2.2 二次電池における正極集電体の重要性
1.2.3 活物質以外の要素が電池性能に与える影響
2 有機電解液中におけるアルミニウム不働態皮膜の生成
2.1 不働態皮膜の生成の速度論
2.1.1 不働態皮膜の生成のしくみ
2.1.2 電池における不働態皮膜の生成の役割
2.2 不働態皮膜のキャラクタリゼーション
2.2.1 皮膜の組成
2.2.2 皮膜の厚み
3 不働態皮膜の特性に与える影響
3.1 アルミニウム以外の金属の有機電解液中における挙動
3.1.1 バリア皮膜を生成して不働態化する場合
3.1.2 金属が腐食溶解してしまう場合
3.1.3 電解液を酸化分解してしまう場合
3.2 アルミニウム集電体が電池性能に及ぼす影響
3.2.1 電池のサイクル特性に及ぼす影響
3.2.2 電池の出力特性に及ぼす影響
3.3 アルミニウムの不働態化に影響を及ぼす諸因子
3.3.1 有機電解液中の水分が集電体の影響
3.3.2 有機電解液への添加物が集電体に及ぼす影響
3.3.3 アルミニウム母材に含まれる微量金属元素の影響
3.3.4 アルミニウムの前処理の影響
4 正極の電極構造と電池性能
4.1 内部抵抗と電流特性
4.1.1 集電体不働態皮膜／炭素導電助剤界面と電極の内部抵抗の関係
4.1.2 集電体不働態皮膜／活物質界面の電極の内部抵抗の関係
4.1.3 炭素導電助剤／活物質界面と電極の内部抵抗の関係
4.2 内部抵抗とサイクル特性
4.2.1 集電体不働態皮膜／合材の密着性と結着材の関係
4.2.2 活物質の粒度分布と電池性能
4.2.3 導電助剤の種類や量と電池性能
4.3 電極構造の最適化設計
4.3.1 リチウムイオン二次電池用正極合材電極構造の最適化

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電池電極の構成要素,はじめに（電池）
仁科 辰夫, リチウムイオン二次電池の, 講義ノート, (2006).

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(1) �葛Z術情報協会　セミナー , 会議.
(2) 電池電極の構成要素,はじめに（電池）
仁科 辰夫, リチウムイオン二次電池の, 講義ノート, (2006).

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参考文献（ 書籍 ・論文 ・ＵＲＬ）

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