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今回はリチウムイオン電池の正極材料について説明します。近年、様々な活物質が正極材料として用いられていますが、ほとんどの材料で共通していることは反応に伴って基本構造が変化しないという点です。このことは結晶構造を安定化させ、充放電の際のサイクル性を向上させます。

二次電池の負極材料として、炭素材料について説明します。二次電池の負極は放電電位が低いほど好ましく、市販されているリチウムイオン電池の炭素負極は極めて低い放電電位を持っています。そのため、リチウムイオン電池の多くの長所は炭素負極によってもたらされると言われています。

リザーブ型電池とロッキング型電池について説明します。リザーブ型電池は反応析出物を保存しておくことのできる電池で、鉛蓄電池などが代表的です。ロッキングチェア型電池は、起電物質が両極間を移動するだけで反応が成立する電池で、リチウムイオン電池などが属しています。

電池の寿命と自己放電について説明します。電池寿命は製品化するために必須の特性ですが、様々な要因で電池は劣化していきます。自己放電はその劣化要因の一つで、開発段階でケアすべき重要な課題となります。

二次電池の電解質として期待されているイオン液体について説明します。近年、イオン液体は次世代の電解質として研究開発が盛んに行われています。イオン液体は電極の能力を最大限発揮させるだけでなく、安全性や信頼性も向上させることが可能となります。

電池の容器とセパレータについて説明します。セパレータは活物質同士の反応を防ぐ重要な隔壁で、電解質のイオン導電性の保持と強度が要求されます。容器は強度や雰囲気密閉性が要求され、高い封口技術が必要です。

電池の正極、負極、合剤電極について説明します。電極材料は電池の構成要素の中で最も重要なものですが、実際の電池では合剤電極として構成されています。最適な合剤電極の厚みは電解質の導電率に応じて変化し、導電率が高いほど電極厚みは厚くなります。

電池のエネルギー密度について説明します。理論エネルギー密度と実際に市販されている電池のエネルギー密度には大きな差がありますが、近年様々な開発の工夫からその差が縮まってきています。

電池の起電力と電気化学当量について説明します。電池のエネルギーを決める重要な因子の中の一つが電圧になりますが、それは起電力に応じて変化します。起電力の計算方法と電気化学当量の一覧を記載しますので、参考にしてみてください。

電池の構成と電極電位について説明します。電池とは正極、負極、電解質、集電体、隔膜などで構成されています。殻電極で起こる酸化還元反応を理解し、正極、負極を混同しないようにしましょう。