|
⇒#449@学会;
⇒#452@学会;
リチウムイオン電池の正極導電材の粉体としての導電性
⇒#453@学会;
活物質
〇リチウム電池合材にカーボンナノチューブを添加したときの_電解液_が電子抵抗に及ぼす効果
りく、たかし、だいき、とも、かず
キーワード:カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブを添加したときのリチウム電池の内部抵抗Rは、
電解液の___を___としたとき
次式で表せることがわかった。
R=
なつき, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2026). |
⇒#449@学会;
⇒#452@学会;
リチウムイオン電池の正極導電材の粉体としての導電性
遊びでアセチレンブラックと水だけで混ぜていたら普通に混ざったんですけど…
13:02
界面活性剤入れていません
⇒#453@学会;
〇リチウム電池合材にカーボンナノチューブを添加したときの_電解液_が電子抵抗に及ぼす効果
りく、たかし、だいき、とも、かず
キーワード:カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブを添加したときのリチウム電池の内部抵抗Rは、
電解液の___を___としたとき
次式で表せることがわかった。
R=
⇒#6578@講義;
あき, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2027). |
序論・スラリーのXRD測定(炭素末端官能基と有機分子の吸着とグラフェンシート長)・乾燥時のインピーダンス測定(炭素末端官能基と有機分子の吸着とスラリーのインピーダンス変化)・液晶材料と有機半導体・総括
有機半導体の研究
液晶場をプローブとした有機半導体のキャリア移動度の評価(仮)
【2010年度(平成22)卒業研究】⇒#3130@講義;
○本田千秋,…らは、2011年に横浜国立大学(横浜市保土ヶ谷区常盤台79-5)で開催された電気化学会第78回大会において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について報告している⇒#288@学会;。
藤田圭介,関…らは、2010年に愛知県産業労働センター(〒450-0002 愛知県名古屋市中村区名駅4丁目4-38)で開催された第51回電池討論会においてXRDを使った合材スラリー乾燥過程における炭素導電助材表面へのバインダー析出過程の解析について報告している⇒#285@学会;。
【2009年度(平成21)卒業研究】⇒#2747@講義;
【2008年度(平成20)卒業研究】⇒#2237@講義 ふじた, 山形大学 修士論文(仁科・立花研), (2011). |
及川俊他,亀…らは、2011年に東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市青葉区川内27-1) で開催された平成23年度 化学系学協会東北大会においてリチウム電池過充電時の漏れ電流のゆらぎ現象(仮)について報告している⇒#295@学会;。
○森田 茉季…らは、2010年に富山大学五福キャンパス(富山市五福3190) で開催された電気化学会第77回大会において液晶場をプローブとした炭素導電助材の表面官能基の評価について報告している⇒#269@学会;。
しゅん⇒#462@卒論;
武田浩幸,及…らは、2011年にタワーホール船堀(〒134-0091 東京都江戸川区船堀4-1-1) で開催された第52回電池討論会においてリチウムイオン二次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材の剥離現象について報告している⇒#297@学会;。
【プロット】クロノアンペログラム⇒#3@プロット;
しゅんや, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2012). |
緒言及び目的:市販のリチウム電池は、製造される際、高密度化、平滑化の理由によりプレスされるが、そのプレス圧が電池の充放電性能にどのような影響を及ぼすか、不働態皮膜の観点からは調べられていない。よって本研究では、不働体皮膜の観点から、アルミニウム集電体と炭素導電助剤の接触状態が、プレスすることによって、どのように変化するかを調べた。
実験方法:前処理としてアルカリ脱脂を行ったアルミニウム箔に超微粒子炭素コロイド(UFC)を塗布し、プレスしたものを試料極とした。対極にPt, 参照極にAgを用いた3電極方式でArグローブボックス中でクロノポテンショメトリーを行った。電解液として1M LiBF4/PC+DMEを用いた。
結果:Fig1にプレス無し、Fig2にプレス3tのアルミニウムのクロノポテンショグラムを示す。塗布圧が大きい程、1サイクル目の電位上昇曲線の傾きがが小さくなる。これは、炭素導電助剤への充電ではなく、プレスによって破壊されたアルミニウム皮膜の修復が行われていると考えられる。また、塗布圧が大きい程、アノード時の漏れ電流は大きくなるが、サイクルを追うごとに漏れ電流は小さく かずみ, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2003). |
電気二重層キャパシタの静電容量に着目した柿炭の評価
籾殻燻炭、スターリングエンジン、発電、モニタリング
⇒#13846@試料; 太田貴之, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2018). |
⇒139@キャビネット;
イネ、炭素、異物、ライブ配信
⇒#13014@試料; HN, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2018). |
⇒1671@講義;
⇒#130@材料;
⇒#13514@試料;
⇒13611@試料; 佐藤大生, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2017). |
水系電解液中での内部抵抗測定によるリチウム電池正極合材用炭素材料の選択
山形大学工学部物質化学工学科
極合材の炭素材料をいかに選ぶか?それがリチウム電池性能向上の鍵を握る。
現在、ほとんどの乾電池、そしてリチウムイオン二次電池には、導電助剤としてアセチレンブラック(以下AB)が基本的に使用されている。1)
樽本らはカーボンナノチューブ(以下CNTなど)は製造方法により形状および物性値が異なり、種類によって電池性能を劇的に変化させる可能性があると述べている。2)
カーボンナノチューブといっても層構造の違いから大きく二つに分類でき、単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブに分類できる。そして原子配列の違いからアームチェア構造、ジグザグ構造、らせん構造の三つに分類できる。そしてカーボンナノチューブの特徴として、太さが同じであっても巻き方が違うと電気的性質が異なる。3)
・単層ナノチューブ作製法
アーク放電法、レーザー蒸発法、この二つの作製法では金属触媒が重要
また、レーザー蒸発法では、ナノチューブの成長空間の温度が1200℃と非常に高いところ うのたつや, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2015). |
カーボンナノチューブを使った電極合材と集電体の密着性の向上(仮)
カーボンナノチューブは一般のアセチレンブラックに較べてアルミニウム集電体への密着性が良い。
アルミニウムを沸騰水処理することによって炭素材料との密着性は格段に向上する。その原因は炭素材料官能基とアルミニウム酸化物とのあいだにおける一種の化学結合の形成によるということをXPS、CVの結果より結論した。
○森田茉季,…らは、2010年にで開催された2010年電気化学秋季大会において粉体圧着による電池材料と集電体の密着性評価と電池特性について報告している⇒#276@学会;。
【先輩】
かわだ⇒#467@卒論;まき⇒#465@卒論;
【化学種】
酸化アルミニウム⇒#494@化学種;
フッ化アルミニウム⇒#495@化学種;
水酸化アルミニウム⇒#53@化学種;
【試料】
アセチレンブラック(基準試料)⇒#10503@試料;
ESCA-1000用データシステム⇒#132@測定装置;XPS(ESCA)⇒#2021@講義;
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【20 めぐ, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2011). |
溶融炭酸塩型燃料電池における金属材料腐食および表面酸化皮膜の炭素材料による制御
◆1998(平成10)年度ノート⇒#211@ノート; せきかわ, 山形大学 卒業論文(松木・仁科研究室), (1999). |
本研究の目的はEDLCにおける交流電圧印加時間tでの炭素表面ラジカルが炭素/電解液界面インピーダンスに及ぼす効果を検証することである。
○小林賢雄,…らは、2008年に〒812-8582 福岡市東区馬出3-1-1 九州大学医学部で開催された第47 回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2008)において電気二重層キャパシタにおける炭素表面ラジカルが炭素/電解液界面インピーダンスに及ぼす効果について報告している⇒#239@学会;。
○伊藤智博,…らは、2009年に東京農工大学小金井キャンパス(小金井市中町2-24-16)で開催された2009年電気化学秋季大会においてIn situ電子スピン共鳴法による電気二重層キャパシタにおける炭素表面ラジカル濃度の依存性評価について報告している⇒#248@学会;。
Tomohiroらは、2010年にApplied voltage dependence of carbon radical in electric double layer capacitor measured by in situ ESR spectroscopy an 小~, 山形大学 卒業論文(尾形研), (2009). |
主な炭素製品としてコピー機のトナー、樹脂と配合された被覆材、導電性付与剤(二次電池)、フロッピーなどの磁気記録媒体などがある。例えば、リチウム二次電池において安全性と性能劣化の問題を解決したのが炭素材料であり、電池材料として炭素材料は必要不可欠なものである1)。また、炭素材料中には炭素を中心としたラジカル種が存在することがわかっている。石川らによる炭素ラジカルと電解液の実験では時間とともにラジカル量が変化することがわかっているが、溶媒または電解質のどちらが反応しているのかわからない2)。本研究の目的は溶媒を用いたESR法による溶媒混合条件に対する炭素材料の評価法の開発である
ある特定の溶媒と混合するとラジカル量が変化する炭素材料やg値が大きく異なる炭素材料があることを始めとして、溶媒と炭素材料のラジカルには何らかの相互作用がありうると考えられる。今後、ESR法による炭素材料の評価法が、電池材料の分別手法になりうる可能性が期待される。 八~聡, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
リチウムイオン二次電池正極における炭素/アルミニウム界面の接触抵抗を低減させるバインダーの塗布条件と乾燥温度
キャパシタ集電体と合材の接触抵抗についてバインダをかえてやる。ポテンショスタット・ガルバノスタット(HOKUTO DENKO HA-151)⇒#164@装置;も使いこなせるようになりました。
卒業研究中間発表会⇒#304@ノート;
平成17年度化学系9学協会連合東北地方大会@宮城県仙台市⇒#157@ノート;
【卒論】小原 大佑は、2008年に、それまでの研究を有機電解液を用いた大容量エネルギーデバイスの体系的分類及び評価のための調査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⇒#392@卒論;。
【学会】小原大佑,及…らは、2007年にで開催されたにおいて溶質の異なる有機電解液中で生成したアルミニウム不働態皮膜界面と炭素との接触抵抗の相違について報告している⇒#352@学会;。
小原大佑らは、2005年に東北大学 川内キャンパス(宮城県仙台市青葉区川内)で開催された平成17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正極 小原 大佑, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2006). |
たくや, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2015). |
異物付着がアルミニウム集電体のアルカリ耐食性に及ぼす影響(仮)
アルミニウムアノード酸化皮膜の状態と量子化学計算(仮)
電流密度
電流密度⇒#84@物理量;電位上昇速度⇒#393@物理量; なおき, 山形大学 卒業論文(仁科・立花・伊藤研), (2014). |
電池材料のESR評価(仮)
【研究ノート】
In situ ESR測定を目指したエネルギーデバイス評価用ラミネートセルの開発⇒#1802@ノート;
【関連情報】
石炭の種類と炭素ラジカルのg値の関係⇒#11@表;
【先輩】
永~雄は、2012年に、それまでの研究をIn situ ESR測定を目指した電池材料評価用ラミネートセルの開発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⇒#494@卒論;。 髙~美, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2013). |
炭素分散液晶セルによる炭素材料の電気的性質の評価
まき⇒#465@卒論;
【2010年度(平成22)卒業研究】⇒#3130@講義; りょう, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2011). |
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【2002年度(平成14)卒業研究】⇒#481@講義; きの, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2004). |
電解質アニオンが炭素材料の膨張に及ぼす影響(仮)
炭素材料の電気化学(仮)
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【2012年度(平成24)卒業研究】⇒#3821@講義;
○武田浩幸,…らは、2011年にタワーホール船堀(〒134-0091 東京都江戸川区船堀4-1-1) で開催された第52回電池討論会においてリチウムイオン二次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材の剥離現象について報告している⇒#297@学会;。
なおき, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2013). |
主な炭素製品としてタイヤ等のゴム製品の補強材塗料、コピー機のトナー、樹脂と配合された被覆材、導電性付与剤(二次電池)、フロッピーディスクなどの磁気記録媒体などがある。
電池などでは、炭素は導電助材として働き、電池を構成する材料として必要不可欠であるアセチレンブラック、ケッチェンブラック、活性炭等が導電助材として、使用されており、電池によって、使い分けられている1)。電池やキャパシターは、長時間放置すると漏れ電流によって、放電することがある。この原因は、電極と導電助材が接触することで、電極と導電助材の間に酸化還元反応が起こり、電子が移動していると推測した。本研究の目的は、ESR法に電極と炭素材料が接触したときの電子状態を評価する手法の検討である。
【関連情報】
石炭の種類と炭素ラジカルのg値の関係⇒#11@表; 寺~也, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2012). |
リチウムイオン二次電池の電極合材スラリー中炭素粒子分散剤と電解液分解に関する研究(仮)
炭素表面官能基が電極内部抵抗におよぼす影響(仮)
分散剤を変えると同じ炭素材料⇒#2016@試料;でも過電圧が変化し電解液が分解して変色する。
【先輩】にれぎ⇒#401@卒論;やぎぬま⇒#399@卒論;
【後輩】ちあき⇒#472@卒論;
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,…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の違いが分解電圧に及ぼす影響について報告している⇒#246@学会;。
【関連講義】
カーボン材料⇒#1067@講義;
カーボン分散液⇒#806@講義;
界面活性剤・分散剤・乳化剤⇒#3057@講義;
バインダ⇒#768@講義;
学会発表2009@C ふみと, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2010). |
リチウムイオン二次電池用バインダによる炭素導電パス阻害の評価
バインダの変更による内部抵抗評価
燃料電池センサー
バインダの変更による内部抵抗評価
【先輩】やぎぬま⇒#399@卒論;
Poly(pyromellitic dianhydride-co-4,4'-oxydianiline), amic acid, ca. 15 wt. % solution in NMP⇒#10421@試料;
【関連講義】
卒業研究(C1-電気化学2004~),【2008年度(平成20)卒業研究】⇒#2237@講義;
卒業研究(C1-電気化学2004~),分散系バインダー(SBR系)⇒#3591@講義; あらい, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2009). |
小沢氏のUFC⇒#806@講義;を使って接触抵抗を低減できないかどうかを試みた。
松橋らは、2001年に鶴岡で開催された平成13年度化学系7学協連合東北地方大会において微粒炭素分散液を用いたリチウム二次電池の性能評価について報告している⇒#78@学会;。
立花和宏、仁…らは、2003年にUnderstanding the Passive Film on Aluminum Surface Coarted with Nano-Carbon(Ultra Fine Carbon) Particlesについて報告し、微粒分散炭素のリチウムイオン二次電池へアルミニウム集電体への塗布性能について調べた。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),集電体|バインダ|炭素導電助材(界面)と述べている⇒#16262@業績;。
UFC⇒#1311@材料;
●2001年度-平成13年度⇒#482@講義;
◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート;
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),カーボン分散液⇒#806@講義; まつはし, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002). |
LiMn2O4正極合剤中における炭素材料の機能
炭素材料
「いまどきの人は梅干なんか食わないッスよ!」
◆1997(平成9)年度ノート⇒#221@ノート;
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【1997年度(平成9)卒業研究】⇒#974@講義; たかはし, 山形大学 卒業論文(松木・仁科研究室), (1998). |
炭素接触による金属陽極酸化皮膜修復の阻害機構
アルミニウム集電体にアノード酸化皮膜(0~200V)をつけてあまり内部抵抗に違いがないとしているが、これは電流密度が小さかったせいかプレス圧が大きかったせいではないかと思われる。
庄司恵子,有機電解液中,平成10年度⇒#4@学会;
【学会】平成10年度化学系9学協会連合東北地方大会@福島県いわき市⇒#399@ノート;
◆1998(平成10)年度ノート⇒#211@ノート;
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【1998年度(平成10)卒業研究】⇒#809@講義; けいこ, 山形大学 卒業論文(松木・仁科研究室), (1999). |
HN, 山形大学 卒業論文(松木・菅原研究室), (1993). |
HN, 山形大学 卒業論文(), (1900). |
溶融炭酸塩中におけるアルミニウム材料の不働態化と皮膜生成機構
瀧澤 直子らは、2000年に秋田で開催された平成12年度化学系7学協連合東北地方大会において溶融炭酸塩中におけるアルミニウム材料の腐食抑制について報告している⇒#62@学会;。
瀧澤 直子さんはとても明るい性格でみんなからあねごと呼ばれて慕われました。板金修理、とジョークを飛ばしながら、研究室に遊びにやってきて、たこ焼きをご馳走してくれました。山形大学で学び、その足跡をしっかりと残しました。2003年8月⇒#744@ノート;に逝去。
燃料電池⇒#1584@講義;
◆2000(平成12)年度ノート⇒#222@ノート;
【2000年度(平成12)卒業研究】⇒#516@講義; 瀧澤 直子, 山形大学 卒業論文(仁科研究室), (2001). |
In situインピーダンス測定による炭素混合合材電極と純活物質薄膜電極の比較
◆1998(平成10)年度ノート⇒#211@ノート;
かねこ, 山形大学 卒業論文(松木・仁科研究室), (1999). |
尿素を用いた均質沈殿法による炭酸マンガンの生成
◆1992(平成4)年度ノート⇒#574@ノート; ほり, 山形大学 卒業論文(松木・菅原研究室), (1993). |
HN, 山形大学 卒業論文(松木・鈴木研究室), (1994). |
まき, 山形大学 卒業論文(仁科研究室), (2000). |
現在炭素材料には様々な種類があり、その使用目的も様々である。炭素材料は不対電子(フリーラジカル)を持っており、ESR(電子スピン共鳴)法による分析が可能であるが、炭素材料の機能評価に用いられる資料として、このフリーラジカルに注目した研究は十分ではない。本研究では種々の炭素材料のフリーラジカルについてのデータベースの作成を目的としており、今回はマイクロ波出力の上昇によるエネルギー飽和についての実験を行った。炭素材料⇒#25@グラフ; HN, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
炭素材料の特性は外観,形状,性質等多岐にわたり,それに伴い人造黒鉛電極,自動車のタイヤゴム用材,核燃料皮覆材や人工心臓弁,人口関節等の生体材料,環境浄化のための活性炭素など炭素材料には広い用途がある.そして製品の性能は各炭素材料の特性に左右されるため,様々な角度からの特性評価が重要になる.特性評価の方法として,X線回析(XRD)やSEM等の粒系分析,導電率などの電気特性の研究がなされていが,炭素材料に含まれているフリーラジカルに着目した特性評価研究はあまりされていない.
本研究では,このフリーラジカルに着目し,ESRスペクトル信号⇒#25@グラフ;から各炭素材料に固有の値であるg値の算出と,様々な気体の炭素材料吸着などの特性評価を目的とした.
DEL・ヒデート, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
空気電池に使用される炭素材料のESR法による評価 ふかくら, 山形大学 卒業論文(), (2004). |
HN, 山形大学 卒業論文(), (2005). |
伊~之, 山形大学 卒業論文(), (2005). |
青~治, 山形大学 卒業論文(), (2005). |
ゴム支持体に炭素材料を混練したスーパーキャパシタの電極特性の評価
リーダーやってます。実験器具の名前を覚えました。
アルミニウムのサイクリックボルタモグラムをとりました。
炭素負極(グラファイトなど)…は、【リチウムイオン二次電池⇒#1064@講義;】 リチウムイオン二次電池の負極のグラファイト⇒#104@化学種;にリチウム⇒#223@化学種;が析出すると電解液の溶媒のプロピレンカーボネー…ことが知られている⇒#2905@講義;。
卒業研究中間発表会⇒#304@ノート; いとう, 山形大学 卒業論文(仁科・立花研), (2006). |
本研究では、EDLC電極の炭素ラジカル発生についてin situ ESR法を用いて測定し、電解質カチオンと溶液中の溶存酸素がEDLC電極でのラジカル量に及ぼす電解条件との関係を調べることを目的とする。
○吉田らは、2008年に〒812-8582 福岡市東区馬出3-1-1 九州大学医学部で開催された第47 回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2008)において電気二重層キャパシタの電極における炭素表面ラジカル発生に及ぼす電解質カチオンの影響について報告している⇒#238@学会;。
○伊藤智博,…らは、2009年に東京農工大学小金井キャンパス(小金井市中町2-24-16)で開催された2009年電気化学秋季大会においてIn situ電子スピン共鳴法による電気二重層キャパシタにおける炭素表面ラジカル濃度の依存性評価について報告している⇒#248@学会;。
Tomohiroらは、2010年にApplied voltage dependence of carbon radical in electric double layer capacitor measured by i 吉~, 山形大学 卒業論文(尾形研), (2009). |
In situ ESR法によるイオン液体を用いたEDLCの評価①
-炭素電極のラジカル量から見る経年劣化機構-
【先輩】小林⇒#423@卒論;、吉田⇒#425@卒論; 石~太, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2010). |
In situ ESR法によるイオン液体を用いたEDLCの評価② -炭素電極のラジカル量と電位依存性の関係-
Tomohiroらは、2010年にApplied voltage dependence of carbon radical in electric double layer capacitor measured by in situ ESR spectroscopy and ac cyclic voltammetryについて報告し、ESRによるEDLC用電解液の劣化解析⇒#35@プロジェクト; …と述べている⇒#18214@業績;。
○関根智仁,…らは、2009年に神戸大学 百年記念館六甲ホール、瀧川記念学術交流会館で開催された第48回電子スピンサイエンス学会年会においてin situ ESR法によるイオン液体を電解質に用いたEDLC中の炭素表面ラジカルの電位依存性、およびインピーダンス評価法の検討 について報告している⇒#264@学会;。
【先輩】小林⇒#423@卒論;、吉田⇒#425@卒論; 関~仁, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2010). |
卒論… |