リチウムイオン二次電池高性能化のための基礎電気化学

ボルタンメトリーおよびインピーダンススペクトルについて解説する!

リチウムイオン二次電池高性能化のための基礎電気化学

主催:R&D支援センター

日時:平成21年12月15日(火)12:30-16:30

≪受講対象≫
企業の技術・研究者、開発担当者

≪予備知識≫
一般化学、一般物理

≪習得知識≫
 リチウムイオン二次電池の仕組み、充放電特性の評価法、インピーダンス法及びサイクリックボルタモグラムの評価法、各部材の把握、開発材料の問題点の把握、安全性対策など

≪講師の言葉≫
モバイル機器用途から車載などの大型用途まで、リチウム二次電池の市場は今後さらに広がり、研究開発もより活発に行われていくものと予想されます。

 そこでこの度、新規参入企業や新たに研究を始められた初学者を対象に、リチウムイオン二次電池の各部材の特性評価に必要な概念および評価方法について、基礎からじっくりと解説することとしました。特に、汎用に用いられるようになってきたインピーダンス、サイクリックボルタモグラムの評価法について詳しく解説します。最新の開発対象材料、活物質を取り上げ適応例を紹介し、研究課題も明らかにします。特性向上、安全性対策上での有用性を紹介します。

 また講義終了後には、受講者の講演内容に関するご質問に可能な範囲で回答いたします。

≪プログラム≫
1.電気化学反応の基礎
  1-1 反応の基礎概念
   (酸化還元電位、ネルンストの式、電極反応とは、電気二重層、過電圧、分極)
  1-2 電流-電位曲線
   印加電圧、活性化エネルギー、両者の関係は
   交換電流密度、標準電極反応速度定数
   電極反応速度、電荷移動抵抗
   電極表面のキャパシター成分および抵抗成分

2.各種測定法と電流-電位-時間曲線
  2-1 サイクリックボルタンメトリー(CV)
  2-2 充―放電曲線とは
  2-2 交流インピーダンス

3.リチウム二次電池の各種材料と電気化学応答
  3-1 電極評価―固相状態ボルタンメトリーおよび充―放電曲線
   (そのモデル、イオン間相互作用とは、相分離、二相共存領域、電極反応、CV波形、CV半値幅、充放電曲線の波形)
  3-2 各種材料とインピーダンス応答
   (電解質,負極,正極)

4.特性変化のモニタリング
   (ACインピーダンス測定の薦め)
  4-1 劣化の経時変化
  4-2 活物質の化学修飾による改善

5.おわりに