Liイオン二次電池の仕組み
Li電池充電仕組み図
リチウムイオン二次電池の動作原理を図に示します。
放電では、リチウム分子が負極に電子を渡すことによりリチウムイオンとなります。そのLiイオンは電解質を経て正極へと移動し、正極側にLi化合物となって貯蔵されます。充電時には正極のリチウム化合物が分離され、リチウムイオンが電解質を通って負極に到達し、電子を貰ってリチウム分子となり、負極に貯蔵されます。
正極、負極とも、層状物質の層間をリチウムイオンが出入りするだけであり、それぞれの物質の基本的な構造は変わりません。
Liイオン二次電池の課題
電極（活物質）は微粉末をペースト化して塗ることで形成しています。
電解質は液体（または電解質液体を浸したポリマー）であるために物理的衝撃に対して「液漏れ」の可能性があります。
開発途上である故、過去には異常発熱や異常発火等の事故を招いたこともあり、性能の向上とともに安全性の確立はリチウムイオン二次電池には最重要の課題となっています。
全固体型Liイオン二次電池
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従来の液体電解質と全固体型リチウムイオン二次電池
液体電解質の安全性より、近年注目され、研究が盛んになっているのが、電池の構成に液体を全く含まない「全固体型リチウムイオン二次電池」です。
「全固体」ですから、液体を全く含みません。したがって、従来のリチウムイオン二次電池の弱点であった安全性の観点についての懸念が消えます。
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全固体型リチウムイオン二次電池の構成
薄膜化：さらなる特性向上へ向けて
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界面図
正極/電解質または負極/電解質における界面構造がリチウムイオン二次電池の特性向上に向けて非常に重要であることが近年明らかになってきました。薄膜化は精密な界面制御を行うために適した方法です。
材料紹介
- 正極材料
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- LiCoO2
- LiMn2O4
- LiFePO4
- LiNiO2
- Li2MnO3
- LiCo0.5Mn1.5 O4
- LiNi0.5Mn1.5 O4
- LiCo1/3Ni1/3 Mn1/3 O2
- 電解質材料
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- Li3PO4 (LiPON)
- Li7La3Zr2O12 (LLZ)
- Li6BaLa2Ta2O12 (LBLT)
- Li0.33La0.55TiO3 (LLT)
- Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12 (LAGP)
- 負極材料
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- Li4Ti5O12
- Nb2Ox(Nb2O5) 導電性ターゲット
- Si合金
ターゲット、バルク、粉末を取り扱っております。
ここに表記の材料は代表例です。これ以外の組成や配合でも対応できますのでお気軽にお問い合わせください。
※赤字は一般的な材料
受託成膜のご案内
豊島製作所では材料の製造だけではなく、受託成膜も承っております。
- 色々試したい材料がありすぎて、全てを評価・実験するだけの余裕がない
- 装置に空きがない
- 予算的に全ての材料を購入できない
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