リチウムイオン電池のコイン細胞の構築とテスト

充電式リチウムイオン電池は、お客様がいつもより多くの容量と長寿命を要求するエレクトロニクスの幅広い用途を有する。リチウムイオン電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車^、1または偶数の電気グリッド安定化システム²に使用されると考えられてきた。すべてのこれらのアプリケーションは^10-13、コーティング又は表面改質^14から17と新規バインダー^18をナノ構造^、9ドーピング、新材料^3,8を含む電池材料^3-7の研究開発、劇的な増加をシミュレートします。その結果、物理学者、化学者や材料科学者の増加数は、最近この分野に進出しています。コインセルは広く新しい電池材料をテストするために研究室で使用されます。さらに研究開発の対象となる大規模かつ高電力アプリケーションという、小さなコインセルは、多くの場合の容量と速度の機能をテストするために使用され初期段階での新素材。

2010年に、我々は表面吸着と電池材料の無秩序化（助成金なし。DMR-1006515）を調査する研究プロジェクトを後援した国立科学財団（NSF）を開始しました。このプロジェクトの初期段階で、我々は他の大学（頻繁に通話、メール交換と2つのサイトの訪問を通して）他の研究者の多くの助けなしには達成できないコイン型セルを組み立て、テストするためのテクニックを学ぶのに苦労しました。したがって、我々はそれが、テキストとビデオの両方で、この分野で他の新しい研究者を助けるコイン電池の組み立てとテストのプロトコルを文書化するために有益であると感じています。この取り組みは、私たちのNSFプロジェクトの "広範な影響"の活動を表し、それはまた、学生を​​教育し、鼓舞するのに役立ちます。

このビデオの記事では、我々は、LiCoO _2は作用電極、リチウムカウンター電極とCR2032コイン電池を組み立てるためにプロトコルを文書化と（主に一般的に使用される）ポリフッ化ビニリデン（PVDF）バインダー。容易にプロトコルを繰り返すための新しい学習者を確保するために、我々はできるだけ具体的かつ明示的にプロトコルを保持します。しかし、それは具体的な研究と開発作業では、多くのパラメータが変化することができますここで採用していることに注意する必要があります。まず、一つは、異なるサイズのコイン型セルを作ると、Li以外のカウンタ電極に対して作用電極をテストすることができます。第二に、Cと黒のバインダーの量は、しばしば研究の特定の目的に合わせて変化させる作用電極に加え、例えば、C黒、あるいは不活性粉体の大量の "本質的な"パフォーマンスをテストするための作用電極に追加されました正極材料^14。第三に、優れたバインダーは、（PVDF以外）も開発し^、18を使用^してい^ます 。最後に、電解質（代わりにLiPF ₆の）他のタイプも使用できます。実際には、一定の高電圧電極材料は、特殊なelectrolの使用が必要になりますytes ^7。