活物質

https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/56307_08.asp
卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４〜） の単元です。

小単元

概要

1)は酸素のかわりとなる酸化物の粉体が多いです）2)。3)には亜鉛、カドミウム、リチウムなどの金属を使います。

鉛蓄電池に使う鉛です。

4)

電子伝導経路を構成するのに導電助材5)を使い6)とします。合材を集電体に塗布や圧着して7)とします。

【物理量】容積分率 ψ 〔・〕

活物質の表面の反応速度は反応抵抗 R 〔Ω·m²〕を支配します。

コバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)など。8)法などで合成します。粉体で与えられるので粒度分布、平均粒径 r 〔m〕、比表面積 S 〔m2/kg〕、タップ密度などが気になります。鱗片状のとき同体積で最大の表面積となると予想されます。

9)

同じ体積を持つ立体で、表面積が最小となるのは球なので、実際の表面積は３÷４×円周率×（粒径÷２）＾３が以上となります。粒径が小さく球から外れた形状ほど表面の影響が大きくなります。充放電に伴い活物質の体積は変化するので、表面積も変化します。接触面積の変化となるか応力の変化となります。10)が応力の変化を吸収しきれない場合は、粒界で剥離が起きることを意味します。

界面の特性を示す特性値として、界面電位差φ[V]のほか、界面抵抗[Ωm2]、電気二重層容量[F m-2]などがある。また界面の寸法を示す数値として面積[m2]などがある。活物質も導電助材も粉体であり、それぞれの比表面積などは参考になるが、その有効な接触面積を見積もるのは困難であり、実際に測定された特性からシミュレーションなどによってモデリングすることになる。

結晶性／ＸＲＤ（Ｘ線回折）11)

【講義ノート】

活物質｜電解質（界面）12)

導電助材｜活物質（界面）13)

エネルギー変換化学特論,セラミックス材料〜正極活物質と導電助材の働き〜14)

活物質｜電解質（界面）15)

【関連書籍】

セラミック材料（目次）16)

有機エレクトロニクス（目次）17)

よくわかる最新半導体の基本と仕組み（目次）18)

高校数学でわかる半導体の原理（目次）19)

20)

導電性高分子のはなし（目次）21)

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参考文献（ 書籍 ・論文 ・ＵＲＬ）