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電池材料における劣化の定義とは？
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指導教官の日本語の使いかたら推察しますと、充放電の繰り返しによって、Liイオンの繰り返しの出入りにより電極構成材料に体積変化が生じ、その結果導電補助材としているカーボンの粒子間の隙間の拡大が起り、カーボン同士の接触抵抗が増大して電極材料の導電特性が初期特性の70％以下となって、電極材料としての機能が失われた。という事なのではないのでしょうか。より定量的な表現が求められていると思います。劣化は現象の定性的な表現です。
その他の回答 (3)
- c80s3xxx
- ベストアンサー率49% (1631/3289)
ひとつ疑問なのですが，想定されている機構等があり，具体的にこんなことがおこっているということがわかっている（証拠があるのかどうかは知りませんが）のに，なんで具体的に述べることをせずに「劣化」という言葉で誤魔化したいのでしょうか． おこっていることを明確に述べた上で，それを指して「劣化」というようにいっているのなら（もちろんそのようなことが明確に伝わるような書き方をしなくては意味がありませんが），指導教官も突っ込まないと思うんですけどね．
お礼
ご指摘ありがとうございます。今回の話のバックグラウンドがはっきりしていませんでした。修士論文作成に先立って中間報告を学科のへ提出する必要があるのですが、その研究テーマ(修士論文のタイトル)の中に劣化と言う言葉を使用しています。研究自体は鉛蓄電池の電極反応についてこれまで行ってきましたが、昨年末その他リチウム二次電池、ニッケル水素二次電池、特許出願中の新規構造リチウムイオン二次電池の評価等をし、残り一年で一般二次電池広くカバーできるようになりなさいと言う事になりました。そのため、ターゲットにする反応や系の事を全て込みにしたタイトルですとどうにもまとめられないためこの場を借りてご質問させていただいた次第です。
- ginlime
- ベストアンサー率27% (280/1031)
劣化というのは材料の何らかの機能が充分ではなくなって（経時変化か、繰り返しの変化か）特性が十分ではなくなった結果です。サイエンスではこの劣化の起るメカニズムとその劣化によって損なわれた機能との関係を従来の法則とか原理に基いて明かにする事です。ですから、この場合には伝導度が低下したとか活物質が不可逆な反応を起こしたとかの解明が必要です。
補足
ご返答ありがとうございます。特性が変化した事と捉えるとすると機械的な特性が変化した事も劣化に入るのでしょうか？材料間の結着力が低下し接触抵抗が増加したと言う事は劣化と表現できるのでしょうか？
劣化という言葉は曖昧すぎて私が指導教官でも同じ事を聞くでしょう。 電池と言っても電極の性質が経時変化するのが問題なのですから、二次電池でしょう。 そうすると金属表面の結晶化、粉末化、あるいは電解質の不可逆な化学反応などいろいろなことが考えられるでしょう。 ひとつひとつ考えていくと非常に多種多様な過程があり得ます。
補足
早速のご返答ありがとうございます。確かにあいまいさがあると言う事なのでしょうか。いくつか問題にしている点はあるのですが一つにサイクルを繰り返す事で活物質の堆積が変化し、電極内における電解液の量が増え電流分布が不均一になる事で反応も不均一になると言う事があります。これを電極の劣化と表現するのはどうなのでしょうか？
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