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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館
佐藤 史…

コンダクトメトリーによる炭素材料分散スラリー乾燥過程における導電ネットワーク形成の解析

<タイトル>コンダクトメトリーによる炭素材料分散スラリー乾燥過程における導電ネットワーク形成の解析 <発表区分>オーラル <キーワード>コンダクトメトリー ,炭素導電助材,分散粒子,ストラクチャー,リチウム二次電池 <概要>リチウムイオン二次電池合材スラリー中の分散粒子が乾燥過程において、いかにして導電ネットワークを形成するか、その粒子凝集過程は十分に解明されているとは言えない。本研究は、コンダクトメトリーを炭素材料分散スラリーの評価に応用することで、スラリーの乾燥過程における導電ネットワーク形成の解析を試みた。 コンダクトメトリーによる導電ペースト乾燥過程における導電ネットワーク形成の解析 (山形大院理工*) ○佐藤史人*・立花和宏*・仁科辰夫* 英語(要約) 1. 緒言  柳沼らは,リチウムイオン二次電池用正極合材スラリーの乾燥過程において、炭素|炭素間、炭素|活物質間の導電ネットワーク形成の解析をin-situインピーダンス測定により試みた結果、スラリーによってインピーダンスや位相差の変化が異なると述べている。1)  交流での抵抗(インピーダン

佐藤 史人立花 和宏仁科 辰夫 ,第38回炭素材料学会 (2011).

リチウム電池正極バインダ樹脂表面への溶媒吸着が過充電時の分解電圧に及ぼす効果

Table 1に作成した各合材スラリーを試料極としたときの電解液の分解電圧を示す。この分解電圧は,縦軸が電流,横軸が電位の電流-電位曲線から,電流値が急激に立ち上った部分に接線を引き,その接線と電流0mAの線との交点を読み取った値である。電解液の分解電圧を使用したバインダごとに比較すると,PVdFの場合2.0V,PMMAの場合1.9V,PStの場合1.5V,PTFEの場合0.9V,SBRの場合1.5Vであった。今回使用したバインダの中ではPVdFを使用した場合が最も電解液の分解電圧が高く2.0V,PTFEが最も低く0.9Vであった。その差は1.1Vであった。  Fig. 2に各セルの電解液の分解電圧とバインダ樹脂の比誘電率との関係を示す。横軸が分解電圧,縦軸がバインダ樹脂の比誘電率である。バインダ樹脂の比誘電率の大小はPTFE<PSt<SBR<PMMA<PVdFであり,バインダごとの電解液の分解電圧の大小はPTFE<PSt=SBR<PMMA<PVdFであった。よって比誘電率が高いバインダ樹脂ほど電解液の分解電圧が高い。このことからバインダ樹脂表面への電解液の溶媒吸着の状態と電解液の劣

佐藤 史人立花 和宏仁科 辰夫川口 正剛長澤 善幸 ,第51回電池討論会 ,188 (2010).

インピーダンス測定によるリチウム電池合材スラリーの分散状態の評価

臨界ミセル濃度はインピーダンス測定により評価できる。高分子系の界面活性剤を臨界ミセル濃度以上で使用すると電極内部抵抗が上昇する。 ふみとは、2012年に、それまでの研究をリチウム電池正極バインダ樹脂表面への溶媒吸着が過充電時の分解電圧に及ぼす効果というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#464@卒論;。 【物理量】 インピーダンス⇒#45@物理量;重量百分率⇒#131@物理量;当量イオン導電率⇒#480@物理量; リチウムイオン電池製造における塗布・乾燥と電極動作⇒#11243@シラバス; 【関連講義】 卒業研究(C1-電気化学2004~),高分子系の界面活性剤・分散剤・乳化剤⇒#3315@講義; エネルギー変換化学特論,粒子の分散と界面活性剤⇒#3316@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),低分子系の界面活性剤・分散剤・乳化剤⇒#3087@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2010@C1⇒#3142@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),カーボン分散液⇒#806@講義; 【関連書籍】分散系

佐藤 史人立花 和宏仁科 辰夫 ,平成22年度化学系学協会東北大会 (2010).

リチウムイオン二次電池合材スラリー中炭素粒子分散剤の違いが分解電圧に及ぼす影響

炭素の分散に使う界面活性剤は、乾燥後も電極に残留し、電解液の電気分解を引き起こすため、分散剤の選択には注意が必要である。 炭素分散液⇒#10497@試料; 炭素分散液⇒#10496@試料; 【物理量】分解電圧⇒#388@物理量; 【グラフ】図1にNB-006+SBRのCVのサイクリックボルタモグラム⇒#2@プロット;を示す。ここで、横軸は電位⇒#71@物理量;であり、縦軸は電流⇒#4@物理量;である。この図より【学会】○佐藤史人,…らは、2009年に日本大学工学部(福島県郡山市田村徳定字中河原1)で開催された平成21年度 化学系学協会東北大会においてリチウムイオン二次電池合材スラリー中炭素粒子分散剤…であることがわかる⇒#1127@グラフ;。 【関連講義】リチウムイオン電池電極の分散技術,リチウムイオン電池電極の分散技術(2009)⇒#2846@講義; ふみとは、2012年に、それまでの研究をリチウム電池正極バインダ樹脂表面への溶媒吸着が過充電時の分解電圧に及ぼす効果(仮)というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#464@卒論;。

佐藤 史人柳沼 雅章立花 和宏仁科 辰夫 ,平成21年度 化学系学協会東北大会 ,p.99 (2009).

リチウム電池のサイクル特性向上のための材料混合の順序とバインダーの選択

ちあきは、2012年に、それまでの研究を正極集電体へのバインダー接触と電池の信頼性(仮)というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#472@卒論;。 やえがしは、2011年に、それまでの研究をリチウムイオン電池における正極材料とメカニカルミリング法の研究というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#438@卒論;。 ふじたは、2011年に、それまでの研究を合材スラリー中の炭素末端官能基と有機分子が分散性と乾燥過程に及ぼす影響というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#443@卒論;。 【化学種】 ポリフッ化ビニリデン⇒#2787@化学種; テトラフルオロエチレン⇒#1014@化学種; N‐メチル‐2‐ビロリドン⇒#2333@材料; 【材料】結着材⇒#3580@材料; 【関連講義】アルミニウムアノード酸化皮膜と高分子化合物の接触界面における電気化学,接触界面における高分子化合物(バインダー)の存在がなぜ電池性能に影響するのか?⇒#3512@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2010@C1⇒#

本田 千秋八重樫 起郭藤田 圭介佐藤 史人立花 和宏仁科 辰夫 ,電気化学会第78回大会 (2011).