リチウムイオンバッテリーの構成
リチウムイオンバッテリー（Li-ionバッテリー）は、充電可能な二次電池の一種で、放電時にリチウムイオンが陽極から電解質を通ってカソードへ移動し、充電時にはその逆が行われるセルで構成されています。カソードは、リチウム化合物を介在させた複合材料であり、Li-ionバッテリーセルの名前を定義します。陽極は通常、多孔性のリチウム化グラファイトで作られています。電解質は液体、ポリマー、または固体があります。セパレーターは、リチウムイオンの輸送を可能にするために多孔性があり、セルのショート回路や熱暴走を防ぎます。
リチウムイオンバッテリーの化学と性能
リチウムイオンバッテリーの化学、性能、コスト、および安全性の特性は、リチウムイオンバッテリーの種類によって異なります。ハンドヘルド電子機器では、主にリチウムポリマーバッテリー（ポリマーゲルを電解質とする）が使用され、リチウムコバルト酸化物（LiCoO2）カソード材料とグラファイト陽極を持ち、高エネルギー密度を提供します。一般に、リチウムイオンバッテリーは高エネルギー密度、メモリー効果のなさ、および低自己放電を特徴としています。
リチウムイオンバッテリーとリチウムポリマーバッテリーの違い
リチウムイオンポリマー（LiPo）バッテリーは、液体電解質の代わりにポリマー電解質を使用するLi-ionバッテリーの一種です。すべてのLiPoバッテリーは、電解質として高伝導性ゲルポリマーを使用します。LiPoセルは、リチウムイオンおよびリチウム金属バッテリーから進化しました。リチウムイオンとLi-polの主な違いは、有機溶媒に保持された液体リチウム塩電解質（例：LiPF6）の代わりに、固体ポリマー電解質（SPE）を使用することです。
リチウムイオンバッテリーの構成要素
典型的なリチウムイオンセルには、以下が含まれます。
- カソード：カソードは、外部回路から電子を獲得し、電気化学反応中に還元される正極または酸化電極です。リチウムバッテリーの場合、カソード材料は一般にLiCoO2またはLiMn2O4から構成されます。
- 陽極：陽極は、外部回路に電子を放出し、電気化学反応中に酸化する負極または還元電極です。現在最も一般的に使用されている陽極材料は、リチウムが間隙に挿入されたグラファイトのLixC6です。
- セパレーター：セパレーターは、電池の陽極とカソードの間に配置される透過性の膜です。セパレーターの主な機能は、二つの電極を電気的なショート回路から保護しつつ、電気化学セル内の電流の流れを閉じるために必要なイオン性の電荷担体の輸送を可能にすることです。
- 電解質：すべてのバッテリーにおいて、電解質の選択は性能お
