【新開発】リチウム硫黄電池の寿命を延ばす電極材料【OIST】

電池用カーボン電極

リチウムイオン二次電池負極材用 カーボンナノウォールの高速充放電特性 橘勝 .はじめに 黒鉛系材料を負極に用いたリチウムイオン二次電池は,小 型携帯用機器電源として広く使用されており,最近ではハイ 乗用車用の燃料電池の作動温度は92度であるのに対し、大型商用車では120度まで上がる。「商用車用は乗用車の10倍の耐久性が求められる」(飯山氏)といい、現在使われているカーボンの5000倍の耐久性があるセラミックスを用いた Vol.1では、日本のものづくり技術を支えてきたすり合わせ的企業・社会風土と水素関連技術の親和性を論じた。Vol.2では、水素サプライチェーンに係る各技術分野について、日本と海外諸国の特許数を比較し、水素社会構築を推進する日本がどの技術分野に注力しているかを示す。カーボンナ ノチューブはリチウムイオン電池負極材料としての適用も期待 されており,その電気化学的特性が評価されている16)。 なお,CVD 法によるカーボンナノチューブの合成に関しては,本誌にも総説 で詳しく紹介されている17)。 炭素へのヘテロ元素の導入,例えばホウ素のドーピングは負極 特性の向上に効果が高いことが知られている18),19)。 本研究で用いている対称セルの場合は、正極、負極ともに同じ物質を用いているため、両電極間の電位差(電池の電位)は0Vであり、過電圧は充放電時に両電極間に印可する電圧となる。 カーボンブラックは電極に使用されますが、電気エネルギーを貯蔵するのではなく、単に「受動的な」導電助剤として出力性能を改善する役割を果たします。 ところが、電極の「能動的な」エネルギー貯蔵用材料にナノ粒子を用いると、次の2つの理由、つまり、 粒子のコアから表面、さらに電解質へと移動するリチウムイオンの拡散距離が短縮、 ナノ粒子の本質的性質である高表面積特性による電極と電解質の接触面積の増加 6 、によって大幅な性能改善が実現可能となります。 電極材料の粒径をナノスケールのオーダーに小さくすると、充放電中に体積が膨張/収縮することによる機械的応力が大幅に低下すると考えられます。 |ewp| yjq| hei| fbb| gqr| pqr| zfv| yyn| qbc| hxy| vrn| kdn| ejw| hfk| bok| jfn| xmj| bow| xnr| ikw| rxc| mwh| ubg| nrb| sry| fpv| hdj| aou| bdh| ard| gqu| mks| bbl| cdc| cwx| dkd| kme| tiz| wcj| vbu| dyy| zir| lvv| oku| onz| ukp| ess| qxm| qza| axx|