報告書番号

T91054

タイトル（和文）

リチウム二次電池用炭素負極の開発－カーボンブラックの基本特性－

タイトル（英文）

RESEARCH AND DEVELOPEMENT OF CARBON-BLACK ANODES FOR LITHIUM SECONDARY CELLS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

リチウム二次電池の長寿命化，低コスト化，安全性の向上につながる金属リチウムの代替負極材料について検討した。候補材料カーボンブラックの基本的な負極特性を試験・検討した結果，以下の点が明らかとなり，さらなる改良によりリチウム二次電池への適用が可能であると判断した。（１）カーボンブラックの可逆的な充放電電位は金属リチウムのそれに近く，電池として構成した場合，起電力は約０．２Ｖ低下するにとどまる。（２）合成後のカーボンブラックの熱処理により，可逆的な負極容量は変化し，１２００度の低温処理が容量増加に効果があることがわかった。（３）初期還元（充電）時にのみ副反応が起こるが，電池内部圧を高めるガス発生は全反応の約１％で，密閉系電池へ適用可能であることがわかった。

概要 （英文）

THE LITHIUM SECONDARY CELL IS A PROMISING CANDIDATE TO REPLACE THE LEAD-ACID BATTERY AS A LOAD CONDITIONER. IT IS EXPECTED TO HAVE HIGH ENERGY DENSITIES AND HIGH EFFICIENCIES BUT A LONGER CYCLE LIFE IS NEEDED FOR PRACTICAL USE. THE USE OF A CARBON ANODE INSTEAD OF LITHIUM METAL COULD IMPROVE THE CYCLE LIFE. THE BASIC PERFORMANCE OF CARBON-BLACK ANODES IN A LITHIUM SECONDARY CELL WAS TESTED AND EXAMINED WITH A 10-MAH CLASS TEST CELL. THE REDOX POTENTIAL OF CARBON BLACK WAS SHOWN TO BE ONLY 0.2V HIGHER THAN THAT OF LITHIUM METAL. THE REVERSIBLE CAPACITY OF CARBON BLACK TENDED TO INCREASE WITH HEAT TREATMENTAT LOW TEMPERATURES(1200DEGREE)AFTER SYNTHESIS. AL THOUGH A SIDE REACTION OCCURRED IN THE INITIAL REDUCTION PROCESS,THE POWER LOST TO GAS GENERATION CORRESPONDED TO ABOUT 1% OF THE POWER AT TULL REDUCTION. AS A RESULT,WITH TURTHER IMPROVEMENT,CARBON BLACK IS AN ATTRACTIVE ANODE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY CELLS INSREAD OF LITHIUM METAL.

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