アルミニウム|炭素導電助材

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卒業研究(C1-電気化学2004〜) の単元です。

小単元

概要

アルミニウムは不働化してバリア型の絶縁性皮膜生成するが電解液自己修復機能によってその絶縁性維持していると考えられている諸説があるもののアルミニウム酸化物アニオン空孔ありこのアニオン空孔表面露出している表面欠陥サイト電解液アニオン吸着して見かけ上の絶縁体となっていると言われているここでいう表面欠陥サイト電子的な欠陥であって花びら上の形状欠陥とは異なるこのような表面欠陥サイトに電池活物質や炭素導電助材が接触することでオーミック接触成立し集電体本来の機能が発現する

アルミニウム集電体に接触する物質によってオーミック接触成立するかしないかが異なる電池の正極活物質に使われる金属酸化物は概ねオーミック接触成立するかしないしたがってオーミック接触成立させるのに炭素導電助材が使われる炭素導電助材歴史古く乾電池発明際には既に用いられている

チング処理施したアルミニウムウィスカー処理施したアルミニウムについて比較検討しましたチング処理施すことで電極面積は大きくなりますしかし接触面積 A 〔が必ずしも大きくなるとは限りません無駄に電極面積増やしてもだめです有効な接触面積いかに増やすか

佐藤和美,及…らは2005年に名古屋国際会議場名古屋市熱田区熱田西町-1開催された第46回電池討論会においてリチウムイオン次電池正極集電体アルミニウム表面処理合材界面接触抵抗及ぼす影響について報告しているリチウムイオン二次電池正極集電体アルミニウムの表面処理が合材との界面接触抵抗に及ぼす影響1)

酸素 負電荷 吸着 空乏層 n型半導体

水素 正電荷 吸着 蓄積層 n型半導体

電気重層キャパシタEDLC電気二重層キャパシタ(EDLC)2)

めぐは2011年にそれまでの研究Al集電体への炭素材料密着性に及ぼす表面処理の効果というテーマ卒業論文してまとめ山形大学卒業したAl集電体への炭素材料密着性に及ぼす表面処理の効果3)

かずみは2006年にそれまでの研究リチウムイオン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卒業した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4)

かずみアルミニウム集電体への炭素導電助材の塗布圧による充放電性能への影響5)

なり電気化学キャパシタの急速充放電時における有効容量の向上6)

論文かずみEDLCおよびリチウムイオン次電池の集電体における炭素担持電極接触抵抗低減の効果2007-01-13 【論文】かずみ:EDLCおよびリチウムイオン二次電池の集電体における炭素担持電極の接触抵抗低減の効果

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7)

武田浩幸,及…らは2011年にーホール船堀〒134-0091 東京都江戸川区船堀4-1-1 開催された第52回電池討論会においてリチウムイオン次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材剥離現象について報告しているリチウムイオン二次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材の剥離現象8)

○佐藤幸裕・…らは2001年に兵庫県神戸市で開催された電気化学会第68回大会において炭素導電助材圧着したアルミニウム電極用いたリチウム次電池駆動用電解液の分解挙動について報告している炭素導電助材を圧着したアルミニウム電極を用いたリチウム二次電池駆動用電解液の分解挙動9)

○西川幸秀,…らは2007年に東京工業大学大岡山キャンパスで開催された2007年電気化学秋季大会においてEDLCモデル電極におけるアルミニウム集電体炭素合材接触抵抗算出とその電流依存性について報告しているEDLCモデル電極におけるアルミニウム集電体と炭素合材の接触抵抗の算出とその電流依存性10)

○佐藤和美,…らは2005年に熊本で開催された電気化学会第72回大会において電気重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理について報告している電気二重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理11)

立花和宏,○…らは1999年に石巻で開催された平成11年度化学系7学協連合東北地方大会においてリチウム次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討について報告しているリチウム二次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討12)

関連講義

アルミニウム集電体13)

導電助材導電助材(導電助剤)14)

有機エレクトロデバイスの電流リークと分子電線モデル15)

リチウムイオン二次電池正極集電体アルミニウムの表面処理が合材との界面接触抵抗に及ぼす影響
リチウムイオン二次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材の剥離現象
炭素導電助材を圧着したアルミニウム電極を用いたリチウム二次電池駆動用電解液の分解挙動
EDLCモデル電極におけるアルミニウム集電体と炭素合材の接触抵抗の算出とその電流依存性
電気二重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理
リチウム二次電池集電体としてのアルミニウムに含まれる不純物金属元素と酸化皮膜生成反応の電気化学的検討

関連の展示品

参考文献書籍論文 ・URL)