電気化学

リチウムイオン電池の正極材料として層状岩塩型構造の固溶体材料について紹介します。これら固溶体材料は未だ解明されていないところも多くありますが、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウムよりも有利な特性も多く実用化が非常に期待されています。

リチウムイオン電池の正極材料としてニッケル酸リチウムについて説明します。ニッケル酸リチウムはコバルト酸リチウムと同様の結晶構造であり、Liイオンに対してトポケミカル反応を行います。近年、コバルト系の代替材として活発に研究が行われています。

リチウムイオン電池の正極材料としてコバルト酸リチウムについて説明します。コバルト酸リチウムは商品化された最初のリチウムイオン電池の正極材料であり、古くから研究開発が進められています。また、層状岩塩型化合物は関連材料も近年多く開発され始めています。

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。