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仁科辰夫教授　最終講義　２０２３．３．１７　米沢キャンパス中示Ａ
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【ナレッジ】 正極集電体
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題目正極集電体
リンク/amenity/Electrochem/Specimen/SpecimenWeb.aspx?nSpecimenID=3554
-材料
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説明
1.LiBF4/PC+DME中でアノード分極後のアルミニウム皮膜断面(TEM写真)
2.アルミニウムの不働態化のシミュレーション
1.LiBF4/PC+DME中でアノード分極後のアルミニウム皮膜断面(TEM写真)
2.アルミニウムの不働態化のシミュレーション
電池の正極に使う集電体です。密度と抵抗率が小さいと理想的。一次電池では化学的に安定で電気をよく流す炭素などが使われます。

二次電池では充電するとき正極がアノードに分極されるので特に耐食性のある材料が使われます。しかし耐食性ばかりではなく電解液が酸化分解しないように表面に電子絶縁性の不働態皮膜を生成する金属が使われます1)。

ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムなどが用いられます。エキスパンドメタルとして使うこともあります。

反面、不働態皮膜は接触抵抗を増加させます。

アルカリ水溶液を使う電池では炭素、酸性水溶液を使う鉛電池では鉛、有機電解液を使うリチウム二次電池ではアルミニウムを使います。

(1) リチウム電池駆動用電解液中におけるアルミニウムの不働態化
立花和宏、佐藤幸裕、仁科辰夫、遠藤孝志、松木健三、小野幸子, Electrochemistry, Vol. 69, No.9, pp.670-680, (2001).