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超微粒炭素溶液による各種二次電池の改良

研究課題

研究課題/領域番号 14655255
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

池田 章一郎  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90024364)

研究分担者 前田 益伸  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40016580)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード超微粒炭素 / アセチレンブラック / 正極活物質 / 乾電池 / 電気二重層キャパシター / アルミニウム / 不動態 / イソプロパノール / 超微粒炭素溶液 / スーパーキャパシター / 電解二酸化マンガン / 電池充放電試験 / 3本ロールミル / Super S / 活性炭
研究概要

アセチレンブラック(AB)やグラファイトは多くの電池の正極と負極中やスーパーキャパシター中でアルミニウムホイル上の被覆に使われている。ABは疎水性で水で湿らすのは困難であり、懸濁液を作製するのに、ポリビニルアルコール(PVA)のような有機ポリマーを必要とした。我々も今まで10%PVA水溶液を使用して3本ロールで粉砕してきた。本研究では2-プロパノール(IPA)を使用することにより、PVAの使用量を減らすことに成功し、導電性を損なうことなしに、ABの微細化に成功した。
電解二酸化マンガンに超微粒炭素溶液(UFC)を混合した乾電池の放電試験を行った。PVA10%のものと、IPAのみで調製したUFCを添加したEMDを充填した試験セルの放電容量とロール回数を示した。粒径の減少により、放電容量が増すことが確認できた。IPAのみで作製したUFCがロール回数1・2回で200nm程度に微細化でき、電池への添加効果も良好であることが明らかになった。
近年、電極の電気二重層容量を利用した、スーパーキャパシターが、二次電池の性能に迫る勢いで研究されてきている。その集電電極材料としては安価なアルミニウムがよく用いられているが、表面に絶縁性の不動態皮膜の形成が状況によっては生じ、その性能を大きく劣化させる。
表面に酸化皮膜の生成したAl粉末を使用して、UFCまたはABと混合して、導電性向上の検討を行った。ABのままだと、Al粉との混合が均一にならず、IPAで湿らすことにより混合が可能となったが、乾燥するとまた分離した.これに対しUFCでは、均一に混合し、円盤状に加圧成形したあとめ導電率はロール回数の増加とともに増大する傾向が観察されたが、さらなる検討が必要である。

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] M.Sasada, Y.Mori, S.Ikeda, M.Maeda, K.Tachibana, T.Nishina, T.Ogata, A.Kozawa: "Preparation of Nano-Carbon Suspension Solution Using Isopropyl Acohol for Super Capacitors and Lithium Batteries"ITE Letters. 4・2. 175-178 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tachibana, T.Nishina, Y.Mori, S.Ikeda, T.Ogata, A.Kozawa, R.J.Brodd: "Understanding the Passive Film on Aluminum Surface Coated with Nano-Carbon (Ultra Fine Carbon) Particles"ITE Letters. 4・4. 450-455 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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