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燃料電池 リチウム キャパシタ 書籍

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★最も有望な次世代電池の材料設計、選択のコツが満載!
★技術動向、劣化対策、安全性、市場動向尾は?気になるところを詳解!!トレンドを探る!

【PEFC・DMFC・SOFC・リチウムイオン二次電池・電気二重層キャパシタ】

電池部材高性能化信頼性向上

Improved performance and reliability of battery materials

■発刊 2007年4月27日   ■体裁:B5判 上製本 640頁     ■定価 90,000(税抜)



【推薦のことば】

 リチウムイオン電池、燃料電池、キャパシタはエネルギーを貯蔵・放出することができる電気化学的なエネルギー変換デバイスである。現在、携帯電話、ノートパソコン、発電システム、自動車用電源、コピー機用電源などとして利用されているデバイスであり、最先端の電子機器を支えるエネルギー源として活躍している。また、地球温暖化の防止のためにはエネルギーの上手な使い方が望まれているが、その中でこれらのデバイスが果たす役割も大きい。燃料電池にしてもリチウム電池にしても、またキャパシタも古くから存在する既存のものであるが、最近、これらのエネルギーデバイスの発展は著しい。また、これらのデバイスに要求される性能は年々高くなっている。
 もちろん、これらのデバイスの発展は、用いられる材料の研究開発に支えられてきた。また、今後のデバイスの高性能化には新規材料や既存材料の改良が必要不可欠である。本書においては、現在大きな注目を集めいている上記の三種類のデバイスについて、その部材や高性能化のための展開について詳細に記述している。本書の特徴として、三種類のデバイスに関する類似した部材や評価法を一つの章としてまとめることにより、各デバイスでの部材の違いや評価方法の違いなどが明確に読み取れる点が挙げられる。また、あまりにも実用的で本として記述されることの少ないセパレーターやセル部材あるいは信頼性および安全性の評価方法について比較的多くのページを割いている点は特徴的である。
 電気自動車(ハイブリッド自動車も含む)を例として本書を眺めてみると、燃料電池に関する情報、リチウム電池に関する情報、キャパシタに関する情報を同時に手に入れることができ、比較することが可能であり、読者にとっては大変利便性の高いものになっている。エネルギー変換に興味のある研究者にとっては多くの有益な情報を含んでおり、興味深い本となるであろう。

首都大学東京 金村 聖志

【本書のポイント】
★PEFC(固体高分子型燃料電池)・DMFC(ダイレクトメタノール型燃料電池)・
  SOFC(固体酸化物型燃料電池)・リチウムイオン二次電池・電気二重層キャパシタ,
  注目の5種類について、技術動向を部材ごとに比較できる!

☆電解質,電極,セパレータ,セル,核となる技術を詳しく解説!

★耐久性向上,高出力化のためには?寿命と安全性を制御するには?

☆自動車用途,携帯型用途,定置用途,さまざまな分野,
  各種部材の研究開発で活躍する第一線の執筆陣!

【監修 敬称略】

  首都大学東京 教授 金村 聖志

【執筆者 敬称略】

首都大学東京 金村 聖志
旭硝子(株) 吉武 優
SRIインターナショナル 千葉 正毅
(独)物質材料研究機構 金 済徳
(独)産業技術総合研究所 本間 格
(独)日本原子力研究開発機構 吉田 勝
(独)日本原子力研究開発機構 浅野 雅春
(独)日本原子力研究開発機構 陳 進華
(独)日本原子力研究開発機構 前川 康成
(株)クラレ 大木 弘之
九州大学 石原 達己
東邦ガス(株) 鵜飼 健司
(株)ホソカワ粉体技術研究所 福井 武久
旭化成(株) 吉野 彰
出光興産(株) 清野 美勝
(株)東レリサーチセンター 崎山 庸子
デュポン(株) 本松 誠
(独)産業技術総合研究所 堀田 照久
横浜国立大学 神谷 信行
石福金属興業(株) 井上 秀男
(株)東レリサーチセンター 林 栄治
(独)産業技術総合研究所 辰巳 国昭
(独)産業技術総合研究所 境 哲男
大阪ガス(株) 藤本 宏之
日本ゼオン(株) 脇坂 康尋
三洋電機(株) 米津 育郎
東ソー(株) 岡田 昌樹
東ソー(株) 藤井 康浩
九州大学 岡田 重人
日本電気(株) 佐藤 正春
日本電気(株) 中原 謙太郎
(株)東レリサーチセンター 廣中 俊也
(独)産業技術総合研究所 山下 順也
(独)産業技術総合研究所 羽鳥 浩章
東洋アルミニウム(株) 多田 裕志
ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株) 前野 聖二
昭和電工(株) 泉 善一郎
大日本印刷(株) 八木 裕
大同特殊鋼(株) 清水 孝純
日立電線(株) 清藤 雅宏
三菱電機(株) 光田 憲朗
JFEコンテイナー(株) 高野 俊夫
同志社大学 稲葉 稔
東京ガス(株) 小池 俊一
群馬大学 中川 紳好
三菱マテリアル(株) 星野 孝二
日本ベル(株) 吉田 将之
富士通テクノリサーチ(株) 小澤 秀清
(株)オプトニクス精密 絹田 精鎮
SAMSUNG SDI Co., Ltd. 佐藤 登
日野自動車(株) 小池 哲夫
富士重工業(株) 安東 信雄
群馬大学 鳶島 真一
(株)指月電機製作所 松井 啓真
NECトーキン(株) 長谷部 章雄
(株)野村総合研究所 風間 智英

【目  次】
第1章 各種電池の高性能化および部材の要求特性と開発動向 

 1.PEFCの高性能化および部材の要求特性、課題と開発動向
 2.DMFCの高性能化および部材の要求特性、課題と開発動向
 3.SOFCの高性能化および部材の要求特性、課題と開発動向
 4.リチウムイオン二次電池の高性能化および部材の要求特性、課題と開発動向
 5.電気二重層キャパシタの高性能化および部材の要求特性、課題と開発動向


第2章 電解質の作製と評価 

第1節 PEFC用電解質膜の作製と高性能化

[1] フッ素系電解質膜の作製と高性能化
 1.燃料電池反応とイオン交換膜の設計
 2.パーフルオロスルホン酸膜の構造と特徴

[2] 炭化水素系電解質膜の作製と高耐久・高性能化
 1.高分子の合成および評価試験
  1.1 高分子の合成
  1.2 高分子膜の調製
  1.3 プロトン伝導度の測定
  1.4 熱水中での高分子膜試験
 2.評価結果
  2.1 スルホネイティッドポリエーテルエーテルケトンをベースとする高分子膜
 3.まとめおよび今後の計画

[3] ゾルゲル法による有機無機ハイブリッド型高分子電解質膜(シート)の作製
 1.有機無機ハイブリッド材料の設計
 2.有機無機ハイブリッド電解質膜(シート)の合成
 3.有機無機ハイブリッド電解質膜(シート)の物性評価


第2節 DMFC用電解質膜の作製と高性能化

[1] フッ素系電解質膜の作製と高性能化
 1.DMFC開発の経緯とフッ素系電解質膜の可能性
 2.フッ素系電解質膜の開発事例
  2.1 無機材料の添加
  2.2 表面透過抑制層の形成
  2.3 架橋構造の導入
  2.4 その他の方法
 3.今後の開発
  3.1 アニオン電解質の活用
  3.2 膨潤抑制以外の方策

[2] 放射線架橋利用によるフッ素系電解質膜の作製
 1.高分子基材
 2.化学架橋剤
 3.放射線による架橋導入のタイミング

[3] 炭化水素系電解質膜の作製と高性能化
 1.当社開発の新規炭化水素系高分子電解質膜
  1.1 電解質膜の基本特性
  1.2 電解質膜を用いたDMFC発電特性
  1.3 DMFC用電解質膜の性能向上
 2.今後の開発計画


第3節 SOFC用電解質膜の作製と高性能化

[1] ランタンガレート系電解質のイオン伝導度と薄膜化
 1.新規酸素イオン伝導体としてのLaGaO3系酸化物
 2.LSGMを用いる中温作動型SOFC

[2] スカンジア安定化ジルコニアを例としたジルコニア系電解質の作製と高性能化
 1.スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)電解質材料の開発
  1.1 ScSZ材料の導電率
  1.2 ScSZ材料の長期安定性
  1.3 ScSZ材料の機械的特性
  1.4 低温焼結の検討
 2.ScSZ電解質を用いたSOFCの発電特性
  2.1 自立膜型セルによる発電性能評価
  2.2 ScSZ材料の燃料極への展開

[3] セリア系電解質膜の作製と高性能化
 1.セリア系複合電解質膜の開発
 2.セリア系反応防止層としての利用
 3.セリア系薄膜電解質による低温作動SOFCの開発

[4] 液化炭化水素燃料を用いた直接酸化物型燃料電池(SOFC)システムの開発


第4節 リチウムイオン二次電池および電気二重層キャパシタ用電解質の作製と高性能化

[1] 液系電解質
 1.電解液溶媒に関する技術の流れ
 2.電解質に関する技術の流れ
 3.電解液・電解質に関する注目新技術の動き

[2] ゲル系電解質
 1.ゲル系電解質の分類
 2.ゲル系電解質の技術の流れ
 3.ゲル型電解質の最近の注目技術

[3] 高分子固体電解質
 1.全固体型高分子電解質用の高分子材料
 2.全固体型高分子電解質の課題と今後への期待

[4] 無機系固体電解質
 1.無機固体電解質の特徴
 2.酸化物系固体電解質
 3.硫化物系固体電解質
 4.無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池


第5節 劣化解析と評価法

[1] PEFC電解質の劣化解析と評価法
 1.電解質膜の構造解析
 2.電解質膜のクラスター構造評価
 3.触媒層電解質の評価事例

[2] DMFC電解質の高性能化および劣化解析と評価法

[3] SOFC電解質の劣化解析と評価
 1.電解質のエージングによる劣化解析と評価
 2.他のSOFC部材・雰囲気との反応による電解質の劣化とその評価

 

第3章 電極材料の作製と評価

第1節 PEFC、DMFC用電極材料の作製

[1] PEFC用電極材料の作製
 1.電極における過電圧とエネルギー変換効率
 2.超少量Pt担持触媒
 3.触媒調製法、評価法
   ・触媒調製法
   ・噴霧反応法
   ・スパッタ法
 4.白金代替カソード触媒

[2] DMFC用触媒材料の作製
 1.アノードにおける反応、触媒の働き
 2.カソード触媒
 3.マイクロ燃料電池の電極触媒、電池構成
 4.コイン形DMFC、マイクロチューブ形DMFC
 5.メタノール供給方法


第2節 燃料電池用白金系担持カーボン触媒の調製方法とその特性

  1. 触媒の調製方法について
   1.1 原料化合物の選択
   1.2 担体の選択
   1.3 還元方法の選択
    1.3.1 化学還元法
    1.3.2 金属酸化物担持還元法
    1.3.3 金属化合物担持還元法(含浸法)
  2.今後の課題について
   2.1 触媒の高耐久性化
   2.2 触媒の高活性化
   2.3 白金使用量の低減


第3節 MEAの作製、高効率・高性能化

[1] PEFC用MEAの高性能化
 1.MEAの基本的構造
 2.作製法

[2] DMFC用MEAの高効率・高性能化


第4節 MEAの劣化解析と評価法

  1.EPMA(SEM-WDX)によるMEA評価
  2.TEM(EDX、粒子サイズ)によるMEA観察
  3.TEMによるMEA触媒層内の電解質の観察
  4.TEMトモグラフィによる触媒の詳細な評価
  5.XPSによる触媒の化学状態解析
   5.1 Pt担持カーボン触媒のPtの化学状態分析
   5.2 PtRu担持カーボン触媒のPtとRuの化学状態分析
  6.ラマン分光法やTEM−EELSを用いた担持体(カーボンブラック)の解析
  7.燃料電池構成材料(触媒層、ガス拡散層)の細孔評価
   7.1 ガス拡散層の細孔評価
   7.2 ガス拡散層に塗布された触媒層の細孔評価
   7.3 電解質膜に塗布された触媒層の細孔評価

 

第5節 SOFC用電極材料の設計

[1] ペロブスカイト系カソード材料の現状と新しい展開
 1.混合導電性と電極性能
 2.LaMnO3系ペロブスカイト型酸化物
 3.LaCoO3系ペロブスカイト型酸化物
 4.その他のペロブスカイトおよび類縁酸化物

[2] Ni-サーメット系
 1.燃料極性能と構造
 2.燃料極の構造制御による性能向上
 3.低温作動Ni-サーメット系燃料極の開発
  3.1 Ni-YSZサーメット燃料極の低温高性能化
  3.2 Ni-セリア系燃料極の開発


第6節 リチウムイオン二次電池の負極材料の設計

[1] 炭素材料(ソフトカーボン,ハードカーボン)
 1.炭素材料の概観
 2.ソフトカーボン系負極材料
  2.1 黒鉛
  2.2 黒鉛化ソフトカーボン
   2.2.1 電気化学的特徴
   2.2.2 電極反応機構
  2.3 低温焼成炭素
   2.3.1 電気化学的特徴
   2.3.2 電極反応機構
 3.ハードカーボン系負極材料
  3.1 ハードカーボンの構造的特徴
  3.2 ハードカーボンの負極特性
  3.3 炭素化ハードカーボン
   3.3.1 電気化学的特徴
   3.3.2 電極反応機構

[2] 合金系材料
 1.負極材料の高容量化のプロセス
 2.合金系負極材料の特徴と製造方法
   ・ナノ材料化/複合化
   ・Li吸蔵合金の利用
   ・薄膜化/基材一体化
 3.ナノ材料化/複合化による高性能化
  3.1 スズ系ナノ複合材料
  3.2 シリコン系ナノ複合材料
 4.薄膜化/基材一体化による高性能化
  4.1 電気めっき法
  4.2 ガスデポジション法   4.3 物理蒸着法

[3] 高出力材料/炭素複合材料
 1.高出力材料
  1.1 負極炭素の種類と容量の相関性
  1.2 中高温焼成材料
  1.3 ICOKEの入出力特性
   1.3.1 単極特性
   1.3.2 単電池の入出力特性
  1.4 寿命特性
  1.5 サイクリックボルタモグラムから見た充放電メカニズム
 2.炭素複合材料
  2.1 背景
  2.2 リチウムと合金化が可能な金属負極
  2.3 金属−炭素複合系材料の合成と基本特性
   2.3.1 銀−黒鉛系
   2.3.2 スズ−黒鉛系
   2.3.3 シリコン−黒鉛系

[4] 負極バインダー
 1.負極バインダーの種類と特徴
  1.1 安全性
  1.2 高容量化
  1.3 水系バインダーの一般性状
 2.スラリーおよび極板の作製方法
  2.1 スラリーの作製方法
  2.2 増粘剤の選定と混練条件
  2.3 スラリーの作製および乾燥における留意点
 3.負極バインダーの電池性能への影響


第7節 リチウムイオン二次電池の正極材料の設計

[1] コバルト系

[2] マンガン系およびニッケル‐マンガン系材料
 1.マンガン系材料;LiMn2O4
  1.1 粉体物性
  1.2 高温時の材料劣化
  1.3 高温安定性の向上
  1.4 高電圧作動
 2.ニッケル‐マンガン系材料(LiNi1/2Mn1/2
  2.1 LiNi1/2Mn1/2O2の課題
  2.2 Li(Ni1/2-x/2Mn1/2-x/2Lix)O2の結晶構造解析
  2.3 Li(Ni1/2-x/2Mn1/2-x/2Lix)O2の電気化学特性


[3] 鉄系化合物正極
 1.二次元的鉄系酸化物正極
 2.三次元的鉄系ポリアニオン正極
  2.1 ナシコン
   2.1.1 モリブデン酸系ナシコンFe2(MoO4)3
   2.1.2 硫酸系ナシコンFe2(SO4)3
   2.1.3 リン酸系ナシコンLi3Fe2(PO4)3
  2.2 オリビン
  2.3 カルサイト
 3.3次元的フッ化物ペロブスカイト正極

[4] 有機ラジカル電池
 1.安定ラジカル化合物
 2.PTMAの電気化学的性質
  2.1 PTMA炭素複合電極
  2.2 PTMA炭素複合電極のサイクリックボルタモグラム
  2.3 PTMA炭素複合電極の酸化還元反応機構
 3.リチウム/PTMAコインセルの性質
  3.1 充放電曲線と容量密度
  3.2 サイクル特性
  3.3 電流依存性
 4.急速充電/高出力有機ラジカル電池の開発
  4.1 PTMA溶液を用いた複合電極作製技術
  4.2 リチウム/PTMA(高出力)コインセルの電流依存性
  4.3 リチウム/PTMA(高出力)コインセルの急速充電特性
 5.有機ラジカル電池の実用化に向けた動き
 6.高エネルギー密度電池に向けた有機ラジカル化合物の開発動向

[5] 正極バインダー
 1.正極バインダーの種類と特徴
  1.1 溶剤系バインダー
  1.2 水系バインダー
 2.高容量化への技術課題とバインダーの機能・役割
  2.1 極板の高密度化
  2.2 極板の厚膜化
  2.3 新しい活物質の適応


第8節 リチウムイオン二次電池のSEI、電極の劣化解析及び評価法

 1.正極の構造解析・劣化解析手法
 2.負極の構造解析・劣化解析手法
 3.SEIの分析手法


第9節 電気二重層キャパシタの電極材料設計

 1.炭素電極材料の細孔構造と電気二重層容量の関係
 2.新規多孔質炭素電極材料の製造と構造設計


第10節 アルミニウム箔電極、集電体材料の設計

 1.アルミニウム箔の製造方法と材料の特徴
 2.電極材料に使用されるアルミニウム箔
  2.1 アルミニウム箔の表面粗度・材質・調質
  2.2 アルミ箔の耐食性
 3.アルミ箔の表面加工方法
  3.1 下地処理(プライマーコート)
  3.2 粗化処理(機械処理・化学処理・電気化学処理)
  3.3 孔開け加工(機械加工・エッチング加工)
  3.4 アルミカーバイド処理
 4.電極・集電体に要求される特性
  4.1 機械強度
  4.2 電極活物質との密着性
  4.3 耐電解液特性(耐食性)
  4.4 電気化学特性・表面抵抗


第11節 電極材構成素材としての導電性カーボンブラック

 1.導電性カーボンブラックの構造と特徴
  1.1 導電性カーボンブラックの構造
  1.2 導電性発現機構
  1.3 ケッチェンブラックの構造と特徴
 2.導電性カーボンブラックのパワーソース分野への応用
  2.1 二次電池分野
  2.2 電気二重層キャパシター分野
  2.3 燃料電池分野
 3.導電性カーボンブラックの今後の課題

 

第4章 セパレータの特性、高機能化および評価 


第1節 PEFC用セパレータ

[1] カーボン樹脂モールドセパレータの設計と高機能化
 1.高導電性黒鉛微粉の開発
 2.導電性黒鉛微粉とバインダー樹脂との複合技術開発
 3.高速成形加工技術開発

[2] 金属系セパレータの特性、高性能化および評価
 1.金属セパレータの開発のポイントと開発事例の紹介
  1.1 セル構造とセパレータ
  1.2 PEFC形燃料電池のアプリケーション
  1.3 金属セパレータに要求される特性
  1.4 金属セパレータの開発事例
 2.金属セパレータの開発と評価方法
  2.1 耐食性
  2.2 電気特性(接触抵抗・導電性)
  2.3 I−V特性
  2.4 電着セパレータの信頼性評価
 3.高性能化に向けて
  3.1 金属材料の選択(電気伝導性・熱伝導性・価格)
  3.2 アルミニウムセパレータ
 4.今後の動向

[3] 金属ガラスセパレータの設計、特性と評価
 1.材料成分の検討
 2.Ni-15Nb-15Ti-10Zr合金の材料特性
 3.溝成形加工
 4.発電試験


第2節 チタン系耐食金属材を用いたDMFC用セパレータ

 1.DMFCの形態とそれに使われるセパレータ材
 2.セパレータ材の要求特性と使用材質及び効果
 3.セパレータに使用されるチタン系耐食金属材の特性
  3.1 導電性チタン系耐食金属材のコンセプト及び構成
  3.2 チタン系導電性耐食金属材の特性
   3.2.1 接触抵抗
   3.2.2 チタン系耐食金属材の加工性
   3.2.3 チタン系耐食金属材のイオン溶出性
 4.チタン系耐食金属セパレータの特性
  4.1 アクティブ積層型用チタン系耐食金属セパレータ
  4.2 パッシブ平面型用チタン系耐食金属集電材
 5.DMFC試作品へのセパレータ適用例
  5.1 積層形セパレータセルの試作電池
  5.2 パッシブ平面型用複合集電材を用いた試作電池


第3節 リチウムイオン二次電池用セパレータの設計、選定と劣化対策

 1.各種蓄電デバイスに用いられているセパレータと基本要求特性
 2.セパレータの設計と選定
 3.リチウムイオン二次電池用セパレータに必要とされる特性
  3.1 リチウムイオン二次電池用のセパレータの製法と種類
   3.1.1 乾式1成分系微多孔膜系セパレータ
   3.1.2 湿式2成分系微多孔膜系セパレータ
   3.1.3 湿式3成分系微多孔膜系セパレータ
  3.2 セパレータのシャットダウン効果
  3.3 シャットダウン機能とリチウムイオン二次電池の安全性
  3.4 セパレータの劣化対策
   3.4.1 セパレータ自身の機械的な変質に基づく劣化
   3.4.2 セパレータ自身の熱的な変質に基づく劣化
   3.4.3 電解液の変質に基づく劣化
 4.セパレータ関連特許の出願状況と最近の動向

 

第5章 セル、スタックの作製、シール材の設計と選択、劣化特性および評価 

第1節 PEFC

[1] セルの作製と劣化対策

[2] スタックの作製と劣化対策

[3] 容器の作製と選択および評価
 1.高圧水素貯蔵方式の適用
  1.1 燃料電池自動車への適用
  1.2 その他の移動体などへの適用
 2.高圧水素容器の構造と製造方法
  2.1 天然ガス自動車燃料装置用容器の構造
  2.2 アルミ合金ライナーC-FRP容器の製造プロセス
  2.3 プラスチックライナーC-FRP 容器の製造プロセス
 3.天然ガス自動車用容器を燃料電池自動車に適用するための課題
  3.1 容器材料の水素透過性
  3.2 急速充てん時のガス温度挙動
  3.3 容器材料の水素脆化
  3.4 プラスチックライナー固有の課題
  3.5 FCV用高圧水素容器の要求性能
 4.更なる高圧化に向けて
  4.1 燃料電池自動車の高圧水素燃料ユニットの技術課題
  4.2 70MPa燃料電池自動車用高圧水素燃料系評価プロジェクト
  4.3 水素脆化に関する最近の研究
 5.高圧水素供給インフラ構築の為の規制緩和への取組み
  5.1 圧縮水素自動車燃料装置用容器及び圧縮水素運送自動車用容器
  5.2 高圧水素充てん所蓄圧用容器
 6.その他の純水素貯蔵方式の適用
  6.1 燃料電池自動車へのハイブリッド吸蔵合金貯蔵方式の適用
  6.2 携帯用小型燃料電池への吸蔵合金貯蔵方式の適用

[4] 冷却器

[5] PEFCセル・スタックの劣化と評価
 1.カソード触媒の反応面積の減少
 2.カソードの濡れ(酸素の拡散性の低下)
 3.カーボン担体の腐食(燃焼)
 4.凍結/解凍時の電解質膜/触媒層の剥離
 5.アノード触媒の耐CO被毒性の低下
 6.電解質膜劣化

[6] PEFCコージェネレーションシステム
 1.システム構成
 2.システム仕様
 3.開発・導入状況
 4.稼動状況
  4.1 運転制御
  4.2 発電時間,発電回数,省エネルギー性
 5.今後の課題と展望
  5.1 耐久性
  5.2 その他課題


第2節 DMFCセルの作製と評価および高性能化策

 1.触媒層の調整
 2.セルのメタノールクロスオーバーの評価
 3.パッシブ型DMFCの作製と評価
  3.1 物質移動規制による高濃度メタノールの効率的利用
  3.2 MEAを通しての水の逆拡散
  3.3 MEA構成材による物質移動規制
  3.4 パッシブ型DMFCのシステム構造およびスタック化


第3節 SOFC

[1] スタックの作製と劣化対策
 1.円形平板形SOFCのスタック構造
 2.SOFC発電スタック構成材料
  ・発電セル
  ・集電体
  ・インターコネクタ
  ・ガスシールリング
 3.スタックの劣化と対策
  ・燃料極ニッケルの粒成長
  ・空気極のクロム被毒
  ・ 集電体の厚さの減少
  ・インターコネクタの腐食
  ・インターコネクタの変形
  ・電極−電解質界面の相互拡散
 4.電流密度と温度分布
 5.今後の課題

[2] インターコネクタ
 1.インターコネクタの劣化
 2.クロム被毒
 3.中温作動円形平板型SOFCのインターコネクタ

[3] 容器
 ・中温作動円形平板型SOFCの容器

[4] SOFC用単セル評価・劣化試験装置による参照単セル(Ni-YSZ |YSZ |LSM)の発電性能と劣化挙動
 1.BEL-SOFCTM 概要
 2.参照セル概要
 3.結果と考察
  3.1 参照セルの基準発電性能ならびに信頼性
  3.2 メタンの水蒸気改質反応模擬ガスを燃料に用いた参照セルの性能評価
  3.3 参照セル劣化試験


第4節 リチウムイオン二次電池

[1] 電池パックの回路
 1.保護回路の問題点と対策方法
  1.1 保護回路の動作でシステムが破損
  1.2 過充電・過放電防止スイッチの動作で回路が破損
  1.3 リチウムイオン二次電池が充電できない
 2.システム全体の安全性を考慮した電池パック保護回路


第5節 電気二重層キャパシタ

[1]安全弁
 1.ガス透過型安全弁と壊裂型安全弁
 2.膜のガス透過性
  2.1 高分子膜のガス透過性
  2.2 高分子膜のガス透過機構
 3.ガス透過膜を利用した弁
  3.1 高分子膜を利用
  3.2 金属箔透過膜の利用
  3.3 壊裂型ガス安全弁
  3.4 今後のガス透過型安全弁

第6章 各種電池の安全性と信頼性評価 

第1節 自動車用途における安全性と信頼性評価

[1] リチウムイオン二次電池
 1.新エネルギー自動車と二次電池
 2.エネルギー貯蔵システムの開発動向
  2.1 開発の経緯と現状認識
  2.2 Liイオン電池の課題
   2.2.1 素材技術の課題
   2.2.2 寿命制御技術の課題
   2.2.3 安全性制御技術の課題
 3.技術開発と国際競争力

[2] リチウムイオンキャパシタ
 1.リチウムイオンキャパシタ開発経緯
 2.セル構成
 3.動作原理
 4.プレドープ技術
 5.セル設計
 6.2000F級リチウムイオンキャパシタの基本性能
 7.信頼性
 8.安全性
 9.今後の展開

[3] 商用車のハイブリッド用蓄電装置
 1.商用車について
  1.1 商用車の課題
  1.2 技術的な困難さ
 2.ハイブリッド技術について
  2.1 蓄電装置システムの設計方針の決定
  2.2 蓄電装置のモジュール設計
 3.蓄電装置の現状
  3.1 蓄電装置の種類
  3.2 ハイブリッド用蓄電装置のモジュール
 4.ハイブリッド車に適した蓄電装置の開発


第2節 定置型用途における安全性と信頼性評価

[1] リチウムイオン電池
 1.定置型リチウムイオン電池の開発状況
 2.定置型リチウムイオン電池の安全性/信頼性評価
 3.停電バックアップ用リチウムイオン電池の予備実験例

[2] 大容量電気二重層キャパシタの特性と安全性・信頼性評価
 1.用途と使われ方
 2.電気二重層キャパシタの構造と基本特性
 3.電気二重層キャパシタの劣化と寿命
  3.1 EDLCの劣化
  3.2 EDLCの寿命
  3.3 加速寿命試験
  3.4 劣化モード
 4.電気二重層キャパシタの安全性
  4.1 高温過電圧フローティング試験
  4.2 過電圧充電試験
  4.3 短絡試験
  4.4 燃焼試験・釘刺し試験
 5.電気二重層キャパシタの信頼性
  5.1 セルの信頼性
  5.2 モジュールの信頼性
  5.3 蓄電盤(システム)の信頼性


第3節 携帯型用途における安全性と信頼性評価

[1] リチウムイオン電池
 1.リチウムイオン電池の安全性の現状
 2.リチウムイオン電池の安全性評価方法
 3.リチウムイオン電池の安全性試験例
  3.1 加熱試験
  3.2 釘刺し試験
  3.3 圧壊試験
  3.4 外部短絡試験
 4.今後の課題

[2] 民生用向け小型電気二重層キャパシタの特性と信頼性
 1.小型電気二重層キャパシタの特性
 2.小型電気二重層キャパシタの信頼性


第7章 市場動向 

第1節 燃料電池(PEFC、DMFC、SOFC)の動向

 1.燃料電池の価値と業界へのインパクト
 2.燃料電池社会のイメージ
 3.最近の燃料電池の用途開発状況
  3.1 自動車用燃料電池
  3.2 定置用燃料電池
  3.3 携帯機器用燃料電池
   3.3.1 DMFCの開発動向
   3.3.2 PEFCの開発動向
   3.3.3 SOFC
 4.燃料電池市場の試算

第2節 ハイブリッド自動車用リチウムイオン電池の動向

 1.HEV市場の推移
 2.HEV市場の拡大要因
 3.自動車メーカの開発状況
 4.HEV市場の見通し
 5.HEV用電池の市場動向
 6.HEV用電池パックのトレンド
 7.HEV用リチウムイオン電池の可能性
 8.LIB市場に対するHEV用途のインパクト

燃料電池 リチウム キャパシタ 信頼性