リチウムイオン電池の基礎理論と性能評価の技術について1

リチウムイオン電池の信頼性と性能確保1
電池の基礎理論と性能評価の技術について、関連技術の現状把握と将来技術を明確にすることを目的としている。
まずは電池中の基礎構成要素として、現時点で商用されている主なLIB(リチウムイオン電池)と、それを構成する材料およびその充放電原理を中心にここでは記載する。

正極および負極
現在のLIBの正極活物質は、初期のコバルト酸リチウム(LiCoO2)から始まり、モノマト酸リチウム・ニッケル・マンガン酸リチウム(Li(Ni-Mn-Co)O2)、
ニッケル酸リチウム、ネオジム酸リチウムフェート素材(LMO)、オリビン型リン酸鉄リチウム(LiFePO4)が主流となっている。これらの特徴を下記に整理する。

(1) コバルト酸リチウムは、比エネルギーが高い。

様々にして開発された。放電容量が比較的大きく、1980年代にはソニーによって商用化されたが、コバルト資源が比較的希少であり、コストが高価であり、熱安定性に問題を持っている。そのため、寿命が短く、高温環境では使用ができないという欠点を持っていることが明らかとなったため、適用範囲が限定されることとなった。