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

ガスの科学館ほか＠東京都

○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二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¹⁾。

●２００５年²⁾２００５年（平成１７）研究ノート

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１-1）で開催された第46回電池討論会において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³⁾。

【論文】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【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

⁴⁾

●２００４年度（平成１６）卒業研究⁵⁾

佐藤和美,仁…らは、2004年に国立京都国際会館（京都市左京区宝ヶ池）で開催された第45回電池討論会においてリチウムイオン二次電池正極集電体アルミニウム上の不働態皮膜が内部抵抗に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上の不働態皮膜が内部抵抗に及ぼす影響⁶⁾。

◆２００２（平成１４）年度ノート◆２００２年（平成１４）研究ノート

東洋アルミニウム株式会社

http://www.toyal…

日本蓄電器工業株式会社

http://www.jcc-f…

卒業論文ではプレス圧について研究しました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⁷⁾アルミニウム集電体上への炭素導電助材の塗布圧による充放電の変化⁸⁾。

エッチド箔についての研究もやりましたEDLC集電体アルミニウムの表面処理と炭素の塗布条件の違いが急速充放電に及ぼす影響⁹⁾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¹⁰⁾。

ゆきひろさんはいろいろやってるねえリチウム二次電池正極劣化の機構解明と抑制¹¹⁾。

佐藤和美,及川文成,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明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¹²⁾

アルミニウム集電体への炭素の塗布条件の違いが内部抵抗に及ぼす影響アルミニウム集電体への炭素の塗布条件の違いが内部

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12/22 佐藤和美

目的

電極内部の律速過程（拡散、対流）を調べる。

溶液抵抗を分離することで、接触抵抗のみを求める。

また、炭素の塗布条件を変えることで、接触抵抗にどのような違いが見られるか検討する。

実験方法

1. 　東洋アルミのサンプル(以下Al/Al4C3で示す)で、電解液の濃度を変えて、CV測定を行い、溶液抵抗を求める。

2. Al/Al4C3に、UFCを1.0mg塗布し、CV測定。

UFC（超微粒炭素分散液,水にアセチレンブラックを分散させたもの）

有機電解液には、1M (C2H5)4NBF4/PC（キシダ化学）を用いた。有機電解液は水分濃度を50ppm以下に保った。電解液の調整にはPCを用いた。対極としてPt、参照極にAg擬似参照電極（+3.0V vs. Li/Li+）を用いた。セルの組み立てはAr置換グローブボックス中で行い、電気化学測定は気密セルを用いて行った。電気化学測定としてサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）を採用し、掃引速度は0.5V/sで行った。

また、抵抗率の測定も行った。

CVの結果から、シミュレーションによって静電容量と等価直列抵抗を求めた。

結果

まず、Al/ABとAl/Al4C3とAl/Al4C3/ABの比較を行った。

　Table.1から分かるように、Al/AB よりもAl/Al4C3/ABのほうが、等価直列抵抗が小さくなる。

　Table.1 1M(C2H5)4NBF4における静電容量と等価直列抵抗

サンプル名 Al /AB Al /Al4C3 Al /Al4C3 /AB

1 静電容量[F] 0.0015 0.00035 0.0020

直列等価抵抗[Ω] 100 270 90

2 静電容量[F] 0.0018 0.00034 0.0014

直列等価抵抗[Ω] 100 310 90

3 静電容量[F] 0.0020 0.00037

直列等価抵抗[Ω] 120 270

4 静電容量[F] 0.00037

直列等価抵抗[Ω] 290

2.1.3 炭素分散液　

【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,¹³⁾

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正極集電体アルミニウム上の不働態皮膜が内部抵抗に及ぼす影響

アルミニウム集電体上への炭素導電助材の塗布圧による充放電の変化

EDLC集電体アルミニウムの表面処理と炭素の塗布条件の違いが急速充放電に及ぼす影響

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) 電気二重層キャパシタの内部抵抗と集電体表面処理
  ○佐藤和美,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,足高善也,Patrice Simon,尾形健明,電気化学会第72回大会講演要旨集 (2005).
• (2) 伊藤 智博、立花 和宏、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：【２００５年度（平成１７）卒業研究】. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=474.  (参照2005-04-01).
• (3) 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
  佐藤和美,及川文成,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明,第46回電池討論会講演要旨集 (2005).
• (4) 仁科 辰夫. 仁科先生の工場見学ルポ：住友軽金属工場見学. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=577.  (参照2005-11-15).
• (5) 伊藤 智博、立花 和宏、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：【２００４年度（平成１６）卒業研究】. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=475.  (参照2004-04-01).
• (6) リチウムイオン二次電池正極集電体アルミニウム上の不働態皮膜が内部抵抗に及ぼす影響
  佐藤和美,仁科辰夫,遠藤孝志,木俣光正,樋口健志,小沢昭弥,尾形健明,第45回電池討論会講演要旨集, pp.558-559 (2004).
• (7) 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
  佐藤 和美, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2003).
• (8) アルミニウム集電体上への炭素導電助材の塗布圧による充放電の変化
  立花和宏,佐藤和美,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明,平成14年度化学系7学協連合東北地方大会講演要旨集 (2002).
• (9) EDLC集電体アルミニウムの表面処理と炭素の塗布条件の違いが急速充放電に及ぼす影響
  立花和宏,○及川文成,佐藤和美,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明,2005年電気化学秋季大会講演要旨集 (2005).
• (10) 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
  佐藤和美,及川文成,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明,第46回電池討論会講演要旨集 (2005).
• (11) リチウム二次電池正極劣化の機構解明と抑制
  佐藤 幸裕, 山形大学  物質化学工学科, 修士論文 (2002).
• (12) 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
  佐藤和美,及川文成,立花和宏,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明,第46回電池討論会講演要旨集 (2005).
• (13) 伊藤 智博、立花 和宏、仁科 辰夫. 卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）：アルミニウム｜炭素導電助材. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=813.  (参照2006-08-01).