リチウムイオン二次電池(LIB)について

リチウムイオン二次電池とは、リチウムイオンが正極と負極の間を移動することで、充電や放電を行う二次電池のことです。これまで何気なく二次電池という言葉を用いてきましたが、二次電池とは、充電することで繰り返し使える電池のことをいいます。リチウムイオン二次電池の基本的な構成は、以下の図のようになっています。リチウムイオン二次電池は、正極、負極、電解質からなります。典型的なリチウムイオン二次電池には、正極の活物質(電極反応に関与する物質)にコバルト酸リチウム、負極の活物質に炭素、電解質にリチウムイオン伝導性の有機電解液が用いられています。充電すると、正極では、活物質中のリチウムイオンと電子がそれぞれ電解液、外部回路へ飛び出します。そしてリチウムイオンと電子は、それぞれ電解液と外部回路を通って負極までやってきます。負極では、電解液中のリチウムイオンと外部回路からの電子が、活物質中に挿入される反応がおこります。放電の際には、これとは逆に、負極の活物質からリチウムイオンと電子が飛び出し、正極の活物質に挿入されます。
リチウムイオン二次電池は、最もモル質量の小さい金属であるリチウムを利用した二次電池であることから、エネルギー密度が高く、また、起電力も他の二次電池に比べて高いという特徴を有しています。一方で、電解質に可燃性の電解液を用いているため、取り扱いを誤ると電池から発火する恐れがあります。そのため、難燃性の固体電解質を用いたリチウムイオン電池の開発も進められています。