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リチウム電池とリチウムイオン電池の違いって何? [探究心の喚起]

中学3年生から電池についての質問です。
「リチウム電池」と「リチウムイオン電池」の違いって何?
点数を取るためには、「リチウム電池は一次電池(充電できない)」「リチウムイオン電池は二次電池(充電できる)」という違いを把握していれば十分です。しかし、子ども達の興味は電池の仕組みに向かいます。リチウム電池と、リチウムイオン電池の違いを確認してみました。

【リチウムイオン電池のしくみ】
・一次電池なので、基本的に中3理科で習う「電池のしくみ」がそのままあてはまる。
・2種類の金属と電解質溶液から成る(ただし、リチウムは水と反応して水素を発生するため、電解液には有機溶媒(エタノールのように常温常圧で液体の物質)が使われる)。
・負極にリチウム、陽極に二酸化マンガンを使っているものが一般的。

【リチウムイオン電池のしくみ】
・正極にリチウム酸化物、負極に炭素系材料を使用。
・充電時にリチウムイオンと電子が負極に移動。
・放電時にリチウムイオンと電子が正極に移動。
※リチウムイオンが正極・負極間を行き来するので「リチウムイオン」電池という名称の由来か。

リチウムイオン電池はスマホやパソコンなど、子ども達にもなじみがあるようで、興味を持っていました。また、「なんで充電して繰り返し使えるのか?」「なんでリチウムイオン電池は充電の仕方で寿命が変わるのか?」など、日頃から疑問に感じている子も多かったようです。

電池は急速に進化している分野だと思うので、子ども達の興味関心に合わせてさらに追求していきます。

【参考】
電池の特徴について理解しよう(リチウム電池・リチウムイオン電池編)
リチウム電池(ウィキペディア)
リチウムイオンバッテリーの原理と特徴、軽くて高エネルギーのリチウム ー電池のしくみ(4)
チウムイオン電池(基礎編・電池材料学)
リチウムイオン電池の原理・特徴
リチウムイオン電池の概要


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