リチウムイオン電池 仕組み 解説 充放電 二次電池 高校化学 エンジョイケミストリー 121106 令和５年１月１４日改訂版
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- เผยแพร่เมื่อ 27 ธ.ค. 2024
- #リチウムイオン電池 仕組み 解説 充放電 #二次電池 #高校化学 エンジョイケミストリー
内容
リチウムイオン電池は今の生活様式を大きく変えた革命的な電池です。基本リチウムイオンと電子が充放電を繰り返す過程で行ったり来たりしているだけの単純な電池です。近年の大学入試では狙われやすい電池ですが、内容をきちんと理解すれば決して難しい電池ではありません。
負極には黒鉛、正極にはコバルト(Ⅲ)酸リチウムが使われており、電解液としてはヘキサフルオロリン酸リチウムが複数の有機溶媒の混合物の中に溶けたものを使用しています。
あなたのおかげで中学の頃、化学が好きだった感覚を思い出すことができました。明日やれるだけのことをやってきます。
みのり さま
ご視聴いただきありがとうございます。そうでしたか！それはとても嬉しいです。明日は全力で頑張ってください！応援しています！
こんなこと高校の先生いっていなかったぞ―――！もう最高ですね、わかりやすすぎる
75のキモチヨスギダロ‼‼ さま
ご視聴いただきありがとうございます。
リチウムイオン電池は新課程から本文に移されたので重要度が増しました。負極の表現が教科書や参考書によって違うかもしれませんが、LiCが化合物でなく「層間化合物」であることをご理解いただければ問題ないと思います。ご参考まで。
リチウムイオン電池の反応式のx,1-xの意味がようやく分かりました
ただリチウムが移動しているだけの話で，それは単位格子でのリチウム欠損で解釈できることが分かって見通しが良くなりました．
ご視聴いただきありがとうございます。まさに仰せのところが分からないというご意見がたくさんあります。負極も黒鉛とリチウムの化合物ではなく、黒鉛でできた棚にリチウムイオンが置かれているだけの「層間化合物」の立ち位置なのでこのような中途半端な書き方をしているにすぎません。悩ましいですよね。
国語英語イマイチで落ち込んでますが切り替えて頑張ります😭
それなです国語むずすぎ
ちきちき さま
ご視聴いただきありがとうございます。気持ちを切り替えて頑張りましょう！応援しています！
コメント失礼します。
LiPF6を溶質として入れる理由は何でしょうか？
LiCoO2から抜け出したLiイオンが、負極側にインターカレーションすることで電流が流れるイメージでしたが、ヘキサフルオロリン酸リチウムのリチウムイオンが、キャリアとして機能しているのでしょうか？
最近このチャンネルに出会ったのですがもっと早く見つけたかったと思うばかり…なんだか引き込まれます。
みや さま
ご視聴いただきありがとうございます。是非ともご活用ください！頑張ってくださいね！応援しています！
明日化学満点目指して頑張ります！！！
Collector-KeN さま
ご視聴いただきありがとうございます。
満点目指して是非とも頑張ってください！応援しています！
共テ演習でやってたやつだ！明日出てくれたらマジありがたい😭
～らん～ さま
ご視聴いただきありがとうございます。実はリチウムイオン電池は危険なんですが、新課程教科書でかなり大きく取り上げているのでかくし球にする可能性もあり、今回は6傑からははずしました。心配してはいます。準備を！
化学楽しみすぎてやばいです！
動画ありがとうございます！頑張ります！
動画は以前にも似たようなものあげたことありますでしょうか？とてもデジャブを感じてます。
キムキムテテ さま
ご視聴いただきありがとうございます。明日は是非ともエンジョイして取り組んでください！応援しています！
リチウムイオン電池は一度11月にアップしたのですが、細部の指摘があったので12月30日に限定公開へ取り下げました。高校範囲には直接関係ない部分でしたが、より精査して足りないところも説明を加えて出し直しました。
俺が高校時代は鉛蓄電池しかやらんかったぞ
10:14
11:22
生物の静止膜電位に関わりがある様なのですが、高校生物ではそこまで深掘りせず知識として学習しているので興味があります。
ゆうきゆうき さま
ご視聴いただきありがとうございます。確かに似ていますね。ミクロの世界を検証すると楽しいことがいっぱいあるのでたまらないです！
とても分かりやすかったです！ありがとうございます😊
そして一つ質問があります！
私が使っている化学基礎の教科書には、
負極が、C6Lix ⇄ 6C + xLi+ + xe−
正極が、Li（1-x）CoO2 + xLi+ + xe− ⇄ LiCoO2
と書いてあります。
なぜこの動画の式と違うのでしょうか？
ご視聴いただきありがとうございます。リチウムイオン電池の負極であるLiCまたはLiC6は「層間化合物」といい、リチウム原子と炭素原子が化合しているわけではなく、黒鉛の棚のような隙間にリチウムイオンが置いてあるというイメージです。なので、これらの酸化数を聞く問題は基本出てきません。炭素原子の数でLiC6とあるのは炭素原子６個でリチウムイオン１個の割合で層間化合物をつくると言われているゆえの記述です。これは現状はどちらでもいいと思います。ただ、慶應の医学部あたりの問題ではC6をベースに問題が作られていることもあります。層間化合物の意味を理解すべきだと思います。ご参考まで。
前を見ようみんな！！！！
ブアカーオポープラムかない さま
ご視聴いただきありがとうございます。前進あるのみです！頑張ってください！応援しています！
コメント失礼します。
基本的な電池以外だと
ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、マンガン電池、レドックスフロー電池
これらの電池の正極と負極の反応式は覚えておいて損はないでしょうか？
また他にチェックしておくべき電池はありますか？
お手数ですが回答していただけると幸いです
よろしくお願いいたします。
ご視聴いただきありがとうございます。
電池の正極、負極でのイオン反応式は基本知っておいて損はないと思います。教科書等で扱われている電池は網羅しておいた方が無難です。レドックスフロー電池は教科書で扱っているところは基本ないと思いますが、存在や開発された経緯も知っておくとよいかと思います。東京医科歯科大で出題されました。ただ、レドックスフロー電池を知っていないとできないわけではないものの、知っておくと問題処理時間短縮につながるので押さえておくべきです。ご参考まで。
@@enchemi
早速ご回答いただきありがとうございます！
志望校は医科歯科大ほどではないものの旧帝大学の医学部なので出題されてもいいように反応式はきちんと覚えておくようにしたいとおもいます。
お忙しい中ご丁寧にお返事くださりありがとうございました。
いつも動画視聴させていただいてます！引き続きよろしくお願いします🙇
ネルンストの式についての解説是非見てみたいです！🙇♂️
ゆうきゆうき さま
ご視聴いただきありがとうございます。ネルンストの式は昨年末から制作計画があるのですが、実験を交えようかどうしようかで切迫感もなく延び延びになっています。ご意見いただいたので作ります。ありがとうございます！
出そうと言ってたので見に来ました。新演習にこの問題載ってたんですよね〜。こういう問題は初見だとビックリしそうで不安ですよ
ご視聴いただきありがとうございます。リチウムイオン電池は新課程で両極の半反応式が本文扱いに格上げされています。新しいものに流れる傾向があるので要注意です。
明日怖すぎるまじで泣く
令和の先駆者 さま
ご視聴いただきありがとうございます。リラックス、リラックスです。そして頑張りましょう！応援しています！
ebikeのバッテリー用リチウムイオン電池21700は
どの電池が良いかわかりますか？
電池不安だったから直前総復習助かります
リチウム電池とリチウムイオン電池、名前似てるけど全く違うの紛らわしい…
デュランダル さま
ご視聴いただきありがとうございます。電池は化学基礎でメインに出てきますがどこの学校も文系学生がいるなかで授業しているため深部に切り込んで授業がしにくい分野です。しかし、大学入試では容赦なくでますのでお役にたてれば幸いです。頑張ってください！応援しています！
今日の共通テスト疲れたぁー
ちぇけりんちょ さま
ご視聴いただきありがとうございます。疲れをとって明日に備えてくださいね。頑張ってください！応援しています！
負極はLixC6ではないのですか？
なんで放電する時にリチウムイオンがグラフェン層?の方へ移動するのですか？
どんなポテンシャルエナジーが働いているのでしょうか
ご視聴いただきありがとうございます。
放電ではなくて充電でしょうか。放電時は黒鉛の層間にリチウムイオンが存在し、これが電解液方面へ流れていきます。グラフェン層には既にリチウムイオンが存在していると思います。言葉足らずであればご指摘ください。
化学難しかったです、正直出来ませんでした。解説動画待ってます。
魂 さま
コメントありがとうございます。問題見ましたが、いたずらに難しくしている印象がありますね。
解説つくりますね。
頑張ろうぜ
さあ さま
ご視聴いただきありがとうございます。是非とも頑張ってください！応援しています！
化学98点でした。Mgのとこの計算ミスでした。めっちゃ助かりました。ありがとうございます。合成高分子のただ暗記になっちゃうところ(特に樹脂、繊維)の動画見たいです！！
TK さま
コメントありがとうございます。98点おめでとうございます！合成高分子は再生リストがありますのでチャンネル内をご覧ください！
サンタ帽じゃなくなってる！！！
明日満点とってきます！！！
ガチ頑張ろうぜ👊
kawa tmg さま
ご視聴いただきありがとうございます。企画動画ではなく通常の講義動画なので季節感なしで作りました。
明日満点奪取でお願いします！頑張ってくださいね！応援しています！
これらの材料どこで手に入れられますかね？
PCメガネ さま
ご視聴いただきありがとうございます。
材料の入手先といってもリチウムや電解液は個人での入手はちょっと難渋すると思います。やれたら面白いですけどね。
大学入試においてこれらの化学式や反応式は覚えなくていいですよね？
ご視聴いただきありがとうございます。
リチウムイオン電池の化学反応式を大学入試で出題している事例があります。令和４年の千葉大前期日程では大問２でリチウムイオン電池の放電について負極と正極の反応をガッツリ書かせています。大問２は千葉大のほとんどの学部が絡みますので、医学部限定などではなくもはや書けなければならない式のようです。炭素の表記をLiCとするかLiC6とするかは問題文でアシストされていて、出題忌避する理由はここをクリアすればないように思います。新課程の教科書でもきちんと扱われていますので要注意です。ご参考まで。
iPhoneのバッテリー交換したリチウムイオンバッテリーはどう再利用されているのか？……を調べていてたどり着きました。そもそもリチウムイオン電池とは何か…大変に参考になりました。
リチウムイオンバッテリーなど回収した企業(Appleなど)はどこまで…どのように再利用や廃棄をしているのでしょうか…。
ご教授頂ければ幸いです。
よろしくお願いいたします。
しんちゃん さま
ご視聴いただきありがとうございます。リチウムイオン電池のリサイクルに限った話ではないですが、電池のリサイクルは基本使用されている金属や化合物毎に分離して、再度精製等して製造工程に流すという月並みなことしか申し上げられません。リチウムイオン電池の具体的な再生方法は私も知っておきたい部分です。
電池業界は日進月歩なのでリサイクルしても次に使用するときは新しいものが出てきて電池としてはリサイクルしないことも考えられます。大変興味深いですね。
理系は明日が本番だよ！
j j さま
ご視聴いただきありがとうございます。そうですね、理系は明日が山ですね。頑張ってください！応援しています！
流石に出んかなぁ...
まさかのムンバイ さま
ご視聴いただきありがとうございます。
リチウムイオン電池は悩ましいところです。新課程入試までかくし球で保つかもしれないです。新教科書は本文に格上げされています。ご参考まで。