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次世代蓄電池 書籍
 
No.1749
 
 

◎革新的次世代蓄電池開発に向けた産官学の総合技術を結集!!

≪実用レベルでの信頼性・電池性能・低コスト化を実現する≫

次世代蓄電池

【最新】材料技術と性能評価

発刊 2013年12月27日   体 裁 A4判 829頁   定 価 95,000円(税抜)


■ 本書のポイント
電池性能を決定する材料! その“材料革新”を実現するための最新技術を収録!!

1.技術ロードマップとビジネスチャンス

・性能、価格、信頼性、安全性の総合的な評価基準

・環境問題を考慮した新しい材料/製造プロセス技術

・電動車両、電力貯蔵装置、モバイル機器、、、有望市場を探る

2.従来の性能を凌駕する“改良型”リチウム二次電池

・新規高容量正極/負極の特徴と集電体・バインダーの対応

・電解液(質)の選択法と耐酸化性/難燃性の向上

・セパレータの各種製法と高耐熱/高安全化技術

国内外の事故事例から見た求められる電池性能とは?

3.キャパシタ(LIC/EDLC)の高容量化技術

・LICとEDLCの特性比較と用途展開

・“容量の少なさ”を解決する材料技術

・プレドーピング深度とデバイス性能

・電極活性炭の測定/評価のコツ

4.全固体二次電池の高出力化と高イオン伝導化

・“燃えない電池”の実現に求められる材料/製造プロセス技術

・イオン伝導メカニズムと導電率の温度依存性

・電極 - 電解質界面修飾による高出力化

・有機溶媒系のイオン伝導率を超える新しい超イオン伝導体

5.空気電池の空気極反応メカニズムと二次電池化

・各種空気二次電池の構成部材と要求特性

・空気極用新規触媒の設計法

・金属負極、電解質、セパレータの最適化のための考え方

・究極の二次電池とされるLi−空気二次電池の現状と課題

6.マグネシウム二次電池の金属Mgの析出・溶解反応

・公害とは無縁、環境にやさしい蓄電池

・金属Mg負極の特性とそれに適した正極材の条件

・電解液、電解質塩の選択と制御方法

・電解液の組成と集電体材料の安定性

7.ナトリウム二次電池の高容量化とサイクル特性向上

・実用化に向けた材料設計と課題の洗い出し

・電解質への低融点溶融塩利用による容量改善

・高電圧化とサイクル特性を向上するための電極設計

・高容量ナトリウム二次電池の電池構成と安全性評価

8.有機二次電池の劣化メカニズムとその対策

・有機二次電池が目指す先とそこに求められる材料技術

・低い活物質充填量を改善するための分散技術

・有機活物質の反応性を制御するための電解液の選択

・電解液に対応して親和性の良いセパレータ

9.最終製品メーカーからの要求特性と採用基準

・トラブル事例から見た今後の開発の方向性

・採用の決め手となる性能とコストのバランス

・各用途における周辺部材からの影響

・実使用時の状況を踏まえた安全性試験/評価

■ 執筆者(敬称略)

名古屋大学 佐藤 登 九州大学 光来 要三
群馬大学 鳶島 真一 群馬大学 白石 壮志
泉化研(株) 菅原 秀一 群馬大学 遠藤 有希子
元 ソニー(株) 中島 薫 日本ゼオン(株) 戸倉 敬太
西野技術士事務所 西野 敦 旭化成(株) 山下 順也
渡辺春夫技術士事務所 渡辺 春夫 (株)KRI 佐竹 久史
日揮触媒化成(株) 中島 昭 (株)KRI 木下 肇
東ソー(株) 岡田 昌樹 本城金属(株) 山崎 浩則
神奈川大学 佐藤 祐一 (株)アルバック 神保 武人
日産自動車(株) 伊藤 淳史 (株)アルバック 鄒 弘綱
神奈川大学 小林 玄器 日立造船(株) 岡本 英丈
日産自動車(株) 金子 信悟 (独)物質・材料研究機構 高田 和典
日産自動車(株) 大澤 康彦 (株)オハラ 印田 靖
蘇州大学 Decheng Li 東京農工大学 富永 洋一
(独)産業技術総合研究所 田渕 光春 東京農工大学 木村 謙斗
(独)産業技術総合研究所 小島 敏勝 日本曹達(株) 新谷 武士
米子工業高等専門学校 谷藤 尚貴 東京工業大学 菅野 了次
エンネット(株) 小山 昇 (独)産業技術総合研究所 濱本 孝一
(株)電源設計 松尾 博 九州大学 石原 達己
新日鐵住金化学(株) 宮永 俊明 大崎技術コンサルティング 大崎 隆久
大阪ガス(株) 藤本 宏之 島根大学 阿久戸 敬治
昭和電工(株) 武内 正隆 豊橋技術科学大学 松田 厚範
住友ベークライト(株) 佐々木 龍朗 日本電気電話(株) 蓑輪 浩伸
東邦チタニウム(株) 堺 英樹 名古屋工業大学 川崎 晋司
(独)産業技術総合研究所 幸 琢寛 日本大学 江頭 港
松江工業高等専門学校 鈴木 純二 中央大学 大石 克嘉
鳥取大学 坂口 裕樹 中央大学 小林 亮太
鳥取大学 薄井 洋行 工学院大学 高羽 洋充
森田化学工業(株) 堀尾 博英 工学院大学 山本 航
東京工芸大学 南部 典稔 (株)Coccolo 豊郷 和之
エレクセル(株) 河野 通之 山口大学 森田 昌行
和歌山工業高等専門学校 綱島 克彦 東京大学 宮山 勝
帝人(株) 西川 聡 (独)産業技術総合研究所 八尾 勝
日本ゴア(株) 小林 康太郎 大阪府立大学 八木 俊介
(株)KRI 藤本 康治 京都大学 市坪 哲
福井大学 荻原 隆 京都大学 松原 英一郎
滋賀県立大学 山下 義裕 (独)産業技術総合研究所 境 哲男
日本板硝子(株) 津田 正宏 (独)産業技術総合研究所 片岡 理樹
日本ゼオン(株) 佐々木 智一 (独)産業技術総合研究所 向井 孝志
新日鉄住金マテリアルズ(株) 海野 裕人 (株)ケンシュー 倉地 育夫
日立電線(株) 小平 宗男 長岡技術科学大学 本間 剛
帝人(株) 小野 光正 京都大学 野平 俊之
アルケマ(株) 宮保 淳 京都大学 萩原 理加
日本ゼオン(株) 荒井 健次 京都大学 福永 篤史
日本ゼオン(株) 高橋 直樹 京都大学 酒井 将一郎
神奈川大学 松本 太 京都大学 新田 耕司
第一工業製薬(株) 佐藤 恵一 京都大学 稲澤 信二
電気化学工業(株) 横田 博 筑波大学 守友 浩
昭和電工(株) 石井 伸晃 東北大学 松尾 元彰
(株)名城ナノカーボン 橋本 剛 大阪府立大学 杉本 豊成
(株)名城ナノカーボン 八名 拓実 名古屋大学 吉川 浩史
山形大学 宮田 剣 (独)産業技術総合研究所 竹内 友成
大日本印刷(株) 奥下 正隆 大阪市立大学 工位 武治
新日鐵住金(株) 茨木 雅晴 (株)村田製作所 佐藤 正春
新日鐵住金(株) 能勢 幸一 (株)ポリチオン 上町 裕史
日本ゼオン(株) 前田 耕一郎 大阪電気通信大学 青沼 秀児
大成プラス(株) 板橋 雅巳 愛媛大学 御崎 洋二
東京農工大学 直井 勝彦 (独)産業技術総合研究所 清水 健一
(株)指月電機製作所 竹重 秀文 山根健オフィス(BMW Japan技術顧問) 山根 健
日本ケミコン(株) 末松 俊造 カルソニックカンセイ(株) 原 潤一郎
JMエナジー(株) 安東 信雄 マツダ(株) 高橋 正好
旭化成FDKエナジーデバイス(株) 津端 敏男 (独)産業技術総合研究所 山口 浩
東北大学 藤田 武志 (株)NTTファシリティーズ 小西 博雄
東北大学 陳 明偉 (株)日立製作所 豊田 昌司
(独)物質・材料研究機構 唐 捷 清水建設(株) 小田島 範幸
大分大学 豊田 昌宏 (株)NTTドコモ 竹野 和彦
ライオン・アクゾ(株) 前野 聖二 (株)リコー 岸 和人
関西大学  山縣 雅紀     
関西大学   石川 正司     

■ 目  次

第1章 次世代畜電池の開発と技術ロードマップ 〜これから必要とされる材料/製造技術 〜

第2章 次世代蓄電池としての【リチウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第3章 次世代蓄電池としての【キャパシタ(LIC/EDLC)】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第4章 次世代蓄電池としての【全固体二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第5章 次世代蓄電池としての【空気二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第6章 次世代蓄電池としての【マグネシウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第7章 次世代蓄電池としての【ナトリウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第8章 次世代蓄電池としての【有機二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術

第9章 各応用分野におけるトラブル事例とユーザーの求める次世代畜電池性能・採用基準  

◇ 第1章 次世代畜電池の開発と技術ロードマップ 〜これから必要とされる材料/製造技術 〜  ◇

第1節 車載用二次電池の開発動向と中長期R&D戦略
1.EV法規発効から車載用二次電池開発の歴史を振り返る1)
2.EVからHEVへのシフトと電池開発
3.自動車各社の開発状況
4.車載用電池の信頼性確保と安全性の確立

第2節 リチウム二次電池・ポストリチウム二次電池の材料・製造プロセスの徹底比較?
 既存技術の活かし方と異分野および新しく求められる材料・製造技術
1.蓄電デバイス市場の今後の展開
2.蓄電デバイスの今後の開発動向
3.電池周辺技術の必要性
4.まとめ

第3節 改良型リチウムイオン電池を中心とした国内外の次世代蓄電池材料技術と製造技術動向
1.材料の改良と動向
 1.1 セルのタイプと材料
 1.2 正極材
 1.3 負極材
 1.4 その他の材料
2.製造技術とコスト
 2.1 製造工程と速度
 2.2 コストの構成とコストダウン
 2.3 原材料のハイブリッド化によるコストダウン


◇ 第2章 次世代蓄電池としての【リチウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術  

第1節 高容量・高出力・高安全性・長寿命の実現のために求められるリチウム二次電池の材料/製造技術
1.リチウムイオン二次電池(LIB)の技術の特長
2.リチウムイオン二次電池の商品品質
3.リチウムイオン二次電池の材料技術  
4.リチウムイオン二次電池の劣化現象とメカニズム  
5.電池特性の向上技術(劣化対策)  
6.製造技術 
7.封止・パッケージ技術
8.安全性向上技術
9.リチウムイオン二次電池の将来技術の展望

第2節 国内外の事故例に学ぶLiB二次電池の安全対策に求められる材料、製造技術
1.概要
2.主な国内外の二次電池の火災例 1〜
 2.1 Ni-mH電池
 2.2 中国LiB電池事故例
 2.3 米国、中国でのA123社製LiB電池の火災事故例
 2.4 韓国、Asiana航空事故と.LG化学製LiB電池の火災事故例
 2.5 日本のGS/湯浅
3.水分の導入源とその対策1〜6)
 3.1 水分の導入経路
 3.2 SEI層と水分
 3.3 濃厚電解液の導入(イオン液体、ゲル電解質)
4.各種安全対策1〜6)
 4.1 Dry room,Dry chamberの構成
 4.2 省エネDesicountroater
 4.3 各種安全弁
5.将来展望と対策
 5.1 露点と各種特性との相関性
 5.2 低抵抗電極構成法
 5.3 高速電解液注入方法
 5.4 高耐熱性セパレータ

第3節 リチウムイオン二次電池用活物質材料の表面改質
1.表面改質の効果
2.機能積層の効果
 2.1 容量付与
 2.2 導電性付与
3.粒子バルクへの効果
 3.1 結晶変形抑制
 3.2 黒鉛の劈開抑制
4.電解液界面への効果
 4.1 溶出抑制
 4.2 界面インピーダンス制御
5.まとめ

第4節 マンガン系正極材料の特徴と性能評価
1.LiMn2O4の合成方法
 1.1 固相反応
 1.2 液相反応
2.評価方法
 2.1 化学分析
 2.2 構造および物性分析
 2.3 電気化学的評価
3.混合正極
4.ハイブリッド正極材

第5節 リチウムイオン二次電池用マンガン・ニッケル系正極材料
1.層状岩塩構造マンガン・ニッケル材料
 1.1 Li(Ni1/2-x/2Mn1/2-x/2Lix)O2の結晶構造解析
 1.2 Li(Ni1/2-x/2Mn1/2-x/2Lix)O2の電気化学特性
2.スピネル構造マンガン・ニッケル系材料
 2.1 高電圧作動リチウムイオン二次電池用マンガンスピネル系材料
 2.2 スピネル構造マンガン・ニッケル材料
 2.3 Li[Ni1/2Mn3/2]O4の充放電反応様式
 2.4 マンガンスピネル系材料の結晶形態と電気化学特性
3.マンガン・ニッケル固溶体材料

第6節 「Li2MnO3-LiMO2系固溶体系(M=Co,Ni,Mnなど)正極材料の特徴と性能評価」
1.Li2MnO3-LiMO2系(M=Co,Ni,Mnなど)固溶体とは
2.初期放電性能と結晶構造変化
3.充放電性能向上の試み
 3.1 段階的前充放電処理
 3.2 表面修飾
 3.3 合成法の工夫により活物質の形状を変える方法

第7節 コバルトフリー新規酸化物正極材料の特徴と性能評価
1.FeおよびNi置換Li2MnO3の開発
2.まとめ

第8節 ケイ酸塩系正極材料の開発とその電極特性
1.ケイ酸塩系正極材料の開発の概要
2.ケイ酸塩系正極材料の合成
3.ケイ酸塩系正極材料の特性
4.Li2FeSiO4を用いた実電池の作製と評価
5.実電池の安全性試験
6.シリケート系正極材料の今後

第9節 有機ジスルフィドポリマーの合成とリチウム二次電池用正極活物質としての応用
1.有機ジスルフィド化合物の特徴と合成
2.リチウム有機ジスルフィド二次電池の作製と評価
3.リチウム有機ジスルフィド二次電池における活物質の劣化メカニズムについて
4.これからの開発の方向性と狙っている応用先

第10節 硫黄系正極材料の特徴と性能評価
1.電極材料としての無機硫黄
 1.1 単体硫黄
 1.2 無機硫黄とポリマーとの複合化
 1.3 無機硫黄の改良点
2.電極材料としての有機硫黄化合物
 2.1 ジスルフィド結合の利用
 2.2 アニオン、カチオン、ラジカル生成の利用
 2.3 展望

第11節 リン酸鉄正極材料を用いたリチウム二次電池モジュールの特長と性能評価
1.リン酸鉄系正極材料のリチウム二次電池
2.小型電池モジュールの試作
3.大型電池モジュールの試作

第12節 ソフトカーボン負極材料
1.炭素系負極材料
2.ソフトカーボン負極材料
3.ソフトカーボン系負極材を使用した電池特性の例
 3.1 サイクル特性
 3.2 保存特性
 3.3 急速充放電性
4.資源という点から見た負極材料

第13節 リチウム二次電池用炭素系負極と高出力・長寿命技術と性能評価
1.ICOKEの基本特性
 1.1 入出力特性
 1.2 単電池の寿命特性
2.充放電メカニズム
 2.1 リチウム挿入反応による電極の外観変化とサイクリックボルタモグラム
 2.2 リチウムの吸蔵リチウムサイト

第14節 黒鉛負極活物質におけるサイクル寿命、保存特性、入出力特性の改善
1.はじめに:昭和電工の炭素・黒鉛系Liイオン二次電池(LIB)関連材料紹介
2.炭素系LIB負極材料の開発状況
 2.1 LIB負極材料の種類と代表特性
 2.2 LI B要求項目
 2.3 各種炭素系LIB負極材料の特性
3.人造黒鉛負極材のサイクル寿命、保存特性、入出力特性の改善
 3.1 人造黒鉛SCMGR-ARの特徴
 3.2 人造黒鉛負極材SCMGR各種グレード
 3.3 人造黒鉛SCMGRの急速充電性(入力特性)改良
4.VGCF Rの蓄電両用LIB負極用導電助剤としての添加効果
 4.1 VGC FR添加によるサイクル寿命の改善
 4.2 VGC FR添加による出力特性の向上
 4.3 VGC FR添加による高容量化

第15節 合成樹脂ベースハードカーボン負極材料の特徴
1.ハードカーボンとグラファイト
 1.1 炭素化の相違
 1.2 炭素構造の相違
2.合成樹脂系ハードカーボンの特徴
 2.1 フェノール系樹脂を用いたハードカーボン
 2.2 フェノール系樹脂ハードカーボン材の充放電特性
 2.3 研究開発した合成樹脂ベースハードカーボン負極材料

第16節 車載用途に向けたチタン酸リチウムの高機能化技術
1.小粒径化による充放電特性の改善
2.導電性付与による充放電特性の改善
 2.1 カーボン材料との複合化
 2.2 窒素ドープによる導電性の付与

第17節 高容量シリコン系負極実用化のための材料技術 〜活物質・集電体・バインダ〜
1.電極および電池の作
2.活物質の検討
3.バインダの検討
4.集電体箔の検討
5.SiO負極の電極厚み変化
6.Liプリドーピング
7.LiFePO4/SiO系電池の特性
8.低温での耐Liデンドライト性
9.LiFePO4/SiO系電池の安全性試験
10.まとめと今後

第18節 リチウムイオン二次電池用Si系負極のサイクル特性向上と性能評価
1.Si蒸着膜のLi吸蔵・放出特性
 1.1 Si WaferのLi吸蔵・放出特性
 1.2 Si蒸着膜のLi吸蔵・放出特性
2.Si蒸着膜の厚膜化
 2.1 Si蒸着膜への導電性の付与
 2.2 基板の粗面化とSi蒸着膜のLi吸蔵・放出特性
3.Si蒸着膜のLi吸蔵・放出速度
 3.1 Si蒸着膜へのさらなる導電性の付与
 3.2 Si蒸着膜中のLi移動速度

第19節 金属・合金・酸化物系活物質を用いた次世代負極材料
1.ケイ素系材料
2.ゲルマニウム系材料
3.スズ系材料
4.酸化物系材料
 4.2 インターカレーション反応系
 4.2 コンバージョン反応系

第20節 電気自動車向けフッ素含有電解質材料の可能性−Liイオン電池電解質の現状と今後の方針−
1.Liイオン2次電池用電解質の市場動向
 1.1 フッ素含有電解質の種類
 1.2 中国における電気自動車用Liイオン2次電池市場
2.電気自動車向けLi電池用電解質の動向及び位置づけ
 2.1 LiPF6
 2.2 LiBF4
 2.3 LiTFSI
 2.4 LiFSI
3.電気自動車向けLiPF6について
 3.1 LiPF6の位置づけ
 3.2 電気自動車向けLiイオン2次電池の需要予測
4.LiPF6及びその他の電解質の動き
 4.1 LiPF6の動向
5.中国の電気自動車向けLiイオン2次電池及び電解質事業
 5.1 中国での電気自動車動向
 5.2 外資系企業の中国での動き
6.北米及びヨーロッパにおけるLiイオン2次電池と電解質動向
7.EV、HEV向け電解質について
8.中国における電解質への要求と電気自動車
9.電気自動車向け電解質に関する電解液メーカーとの取り組み
10.Liイオン電池用の電解質の今後の方向性

第21節 部分フッ素化1,2?ジアルコキシエタンの物性,電解液特性およびリチウム二次電池への応用
1.物理的,化学的および電気化学的性質
2.リチウム二次電池への応用

第22節 リチウム二次電池用ゲル電解質材料の特徴
1.リチウムポリマーゲル電池の意義
2.ポリマーゲル電解質用ポリマー
3.ポリマーゲル電解質とそれを用いた電池の例
4.リチウムポリマー電池の将来

第23節 リン系イオン液体を用いた電解液の難燃化技術
1.典型的なホスホニウムイオン液体とそのリチウム二次電池電解質特性
 1.1 ホスホニウムイオン液体の物理化学特性と電気化学特性
 1.2 ホスホニウムイオン液体の熱安定性の効果
 1.3 ホスホニウムイオン液体を電解質として用いたリチウム二次電池の充放電特性
2.ホスファゼン化合物を含有するイオン液体電解液の特性

第24節 リチウム二次電池用セパレータの高機能化技術と性能評価 〜ポリオレフィン微多孔膜コーティング・不織布系セパレータ〜
1.コーティングセパレータの構成と製法
2.接着タイプLIELSORTTM
3.耐熱タイプLIELSORTTM
4.LIELSORTTM適用した電池のサイクル特性
5.LIELSORTTMによる高電圧化
6.不織布タイプセパレータ

第25節 多孔質PTFE製セパレーターおよび複合化技術
1.多孔質PTFE製セパレーター
 1.1 多孔質PTFE製セパレーターの特徴
 1.2 多孔質PTFE製セパレーターの物性
2.耐熱性
3.複合化
 3.1 PTFE/PP複合化セパレーターの物性
 3.2 PTFE/PP複合化セパレーターの耐熱性

第26節 エレクトロスピニング法によるリチウム二次電池用有機ポリマー系セパレータの試作と性能評価
1.エレクトロスピニング法によるナノファイバー
2.ナノファイバー不織布のLIBセパレータ適性
3.アロイ化ナノファイバー不織布のLIBセパレータ適性

第27節 次世代リチウムイオン電池セパレータ
1.セラミックスコーティング
2.アラミド繊維セパレータ
3.リチウムイオン電池の特性
 3.1 シリカガラスコーティングによる電池特性 
 3.2 アラミド繊維による電池特性 
4.まとめ

第28節 リチウムイオンセパレータの現状と発展
1.セパレータの要求と概要
2.PE微多孔膜の作り方
 2.1 乾式1成分系微多孔膜
 2.2 湿式2成分系微多孔膜
 2.3 無機フィラー3成分系微多孔膜
 2.4 相分離3成分複合膜の作製研究
3.セパレータの耐熱性向上
4.ナノファイバーを用いたセパレータの開発
 4.1 ポリイミドナノファイバー
 4.2 アラミドナノファイバー
 4.3 セパレータ中にイオン電導物質を閉じ込めたナノファイバー

第29節 ガラス材セパレータを用いた電池の高温特性改善
1.弊社製品の特徴
 1.1 耐熱性
 1.2 吸液性
 1.3 サイクル特性
 1.4 ガラス材セパレータ外観
 1.5 電解液中のフッ酸濃度
2.弊社製品の高温保存特性
 2.1 コインセル作製・評価方法
 2.2 各セパレータ材の高温保存特性と無機材添加効果
 2.3 フッ素イオン定量分析
 2.4 フッ酸生成反応式
 2.5 実際に必要となるMgO量
 2.6 他温度での電池保存特性
3.他構成部材との想定している組み合せ
4.今後の開発方向性と応用先

第30節 リチウムイオン二次電池セパレータ向けセラミックス機能層用バインダーの機能・特徴と性能評価
1.セラミック機能層の構成材料とその製造方法
2.塗布プロセスに適したスラリー設計
3.塗布法による機能層形成プロセス
4.バインダーに求められる性能
 4.1 セラミックス微粒子を均一化する高分散性
 4.2 正負極反応場に接することでの高い電気化学的な安定性
5.機能層形成セパレータによるセル性能の向上

第31節 リチウムイオン二次電池用ステンレス箔集電体
1.リチウムイオン二次電池の構造
2.ステンレス箔とそれを用いたLIBの基本特性
 2.1 ステンレス箔とその製造工程
 2.2 電解液環境中での耐食性
 2.3 ステンレス箔の機械的特性と電池特性に及ぼす影響
 2.4 ステンレス箔の電気的特性と電池特性に及ぼす影響
 2.5 LIB集電体に求められる諸特性
3.ステンレス箔集電体の実用化検討
 3.1 電極および電池の作製
 3.2 LiFePO4/SiO系電池の特性
 3.3 オールステンレス製電池
 3.4 Si負極の電極特性とLiFePO4/Si系電池への適用2,)
4.まとめと今後の展望

第32節 リチウム二次電池負極集電体用高強度・高耐熱圧延銅箔
1.負極集電体に求められる特性
 1.1 製造工程のハンドリング性
 1.2 活物質層との密着性
 1.3 導電性
 1.4 電気化学的な安定性
 1.5 コスト
2.次世代合金系負極に適した集電銅箔
 2.1 銅箔の種類と特徴
  2.1.1 圧延銅箔
  2.1.2 圧延銅箔の種類
  2.1.3 電解銅箔
 2.2 銅箔の機械的特性と充放電時の変形挙動
  2.2.1 実電池における電極変形挙動
 2.3 ラミネート型LIBの寸法安定性

第33節 リチウムイオン二次電池電極集電体用金属薄膜積層フィルム
1.リチウムイオン二次電池集電体軽量・薄膜化の意義
2.二軸延伸PEN樹脂フィルム『テオネックスRフィルム』の特徴と使用例
3.二軸延伸PENフィルムを用いたLIB集電体
4.二軸延伸PENフィルムを用いたLIB集電体に必要な加工技術
5.まとめ

第34節 バインダーおよびセパレーターコーティング材料としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF) の特性とその使い方
1.フッ素ポリマーとしてのPVDF
 1.1 PVDFの特長
 1.2 重合方法によるPVDFの特性差
2.LIBバインダーとしてのPVDF
 2.1 LIBバインダーの役割
 2.2 LIBバインダーとしてのPVDFの特長
 2.3 LIBバインダー向けPVDFの市場動向
3.アルケマ社PVDF(KynarR)のLIBバインダー最新開発動向
 3.1 高分子量グレード
 3.2 接着性改良グレード
 3.3 水系PVDFバインダー(KynarR WB、カイナーウォーターボーン)
4.セパレーターコーティング材料としてのPVDF

第35節 リチウム二次電池用バインダーの特徴と性能評価
1.負極用バインダー
 1.1 負極用バインダーの種類と特徴
 1.2 スラリー作製上の留意点
 1.3 乾燥工程上の留意点
2.正極用バインダー
 2.1 正極用水系バインダー
 2.2 水系バインダーの分散性
 2.3 水系正極用バインダーを用いた電池の性能
3.まとめ

第36節 リチウムイオン二次電池用正極水系バインダーの特徴と性能評価
1.バインダーの機能と種類
2.CMCの特徴
3.CMCバインダーを用いた正極薄膜の作製方法
4.CMCバインダーを用いた正極材料の充放電試験結果と耐久試験結果

第37節 リチウムイオン電池用バインダーとしてのCMCの機能と特徴
1.CMCとは
 1.1 CMCの工業化の歴史
 1.2 CMCの製造方法
 1.3 CMCの構造と特徴及び標準性状
 1.4 CMCの安定・安全性
  1.4.1 生物的安定性
  1.4.2 生理作用
  1.4.3 他
2.LIBについて
 2.1 LIBバインダーとしてのCMC
 2.2 LIBバインダーとしてのCMCに求められる品質
3.第一工業製薬のCMC(セロゲン)とLIB電極バインダー用CMC]
 3.1 第一工業製薬のCMC(セロゲン)
 3.2 第一工業製薬のLIB電極バインダー用CMC

第38節 「導電剤としての微粉炭素の特徴と性能評価」について 〜「次世代蓄電池」〜
1.微粉炭素
 1.1 炭素材料の多様性
 1.2 微粉炭素の特徴
 1.3 各種カーボンブラックの合成
 1.4 アセチレンブラック
  1.4.1 アセチレンブラック
  1.4.2 アセチレンブラックの粉体特性
2.微粉炭素を用いたLiB
 2.1 導電剤の働き
 2.2 導電剤としての正極への適用
  2.2.1 アセチレンブラックの性状がLiB性能に与える影響
  2.2.2 アセチレンブラックの粒径がLiB性能に与える影響
  2.2.3 アセチレンブラックへのホウ素添加(BMAB開発品)品がLiB性能に与える影響
 2.3 導電剤としての負極への適用

第39節 カーボンナノファイバー系材料によるリチウムイオン電池のイオン電導性改善、電池特性
1.VGCFRの製造方法と代表的物性
2.V G C F RのL I B 電極用導電助剤としての添加効果代表例
 2.1 サイクル寿命の改善
 2.2 高電極密度での電解液浸透性改善
3.V G C F R電池用途への最近の検討状況
 3.1 L F P 正極系への添加; 他導電材との比較
 3.2 LIB用金属系高容量負極へのVGCFRの添加
4.V G C F の電池用材料としての今後の展開

第40節 次世代蓄電池用添加剤としての単層/多層カーボンナノチューブの特徴と性能評価
1.カーボンナノチューブの種類と特徴
2.カーボンナノチューブ(CNT)の導電補助材特性を阻害する要因と対策
3.CNTを電極活物質の導電性補助材としての電池評価

第41節 リチウムイオン二次電池応用に向けた高分子パッケージ及びヒートシール技術の基礎理解
1.リチウムイオン二次電池のための高分子パッケージ
 1.1 高分子パッケージの利点・欠点
 1.2 高分子パッケージに要求される材料や性能
2.高分子フィルムパッケージ外装材の材料とヒートシール技術
 2.1 高分子フィルムパッケージ外装材の材料構成
 2.2 高分子フィルムヒートシールの基本
  2.2.1 接合のメカニズム
3.PPフィルムヒートシールの課題
 3.1 ヒートシールに用いられるPPフィルム
 3.2 PPフィルムのヒートシールの課題

第42節 リチウムイオン二次電池ラミネート外装材の特徴と性能評価 −金属缶との比較−
1.保存性
2.強度
3.電気絶縁性
4.耐薬品性
5.シール密封状態の確認

第43節 蓄電素子容器用ラミネートステンレス鋼箔の力学特性と加工性
1.力学特性
 1.1 内圧上昇時の容器変形シミュレーション計算
 1.2 真空デシケーターを用いた負圧下でのケースの膨張
 1.3 突き刺し臨界荷重
2.加工性
 2.1 プレス成形性
 2.2 溶接性

第44節 円筒型リチウムイオン電池用シール材の特徴と要求
1.シール材
2.シール材の要求特性
3.シール材の塗布方法
4.シール材に使われる材料
 4.1 アスファルト系シール材
 4.2 ゴム系シール剤
5.アスファルト系シール材とゴム系シール材の比較
6.シール材の技術課題とこれからのシール材

第45節 金属/樹脂の高強度接合によるリチウム二次電池 封口板の信頼性向上及びコストダウン
1.大容量リチウム二次電池 封口板要求特性
 1.1 大容量リチウム二次電池封口板
 1.2 大容量角型リチウム二次電池 封口板 製造方法(現状)
  1.2.1 リチウム二次電池 封口板 製造方法(新工法)
2.NMT射出成形法
 2.1 アルミニウムへの処理
 2.2 銅への処理(アルミニウム以外の金属:Cu,SUS,Ti,Fe等・・)
 2.3 インサート成形
3.NMT 樹脂/金属接合特性
 3.1 引っ張り特性
 3.2 せん断特性
 3.3 耐久特性評価
 3.4 封止特性
4.接合界面解析
 4.1 エネルギーフィルターTEM(EFTEM)
 4.2 元素マッピングによるPPS/AL接合界面解析


◇ 第3章 次世代蓄電池としての【キャパシタ(LIC/EDLC)】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 リチウムイオンキャパシタと次世代ハイブリッドキャパシタ
1.期待される応用分野
2.ハイブリッドキャパシタの概念
3.リチウムイオンキャパシタ(LIC)
4.ナノハイブリッドキャパシタ(NHC)
5.超遠心ナノハイブリッド技術
6.LTOとカーボンナノチューブの複合化キャパシタ

第2節 EDLC,LiCに求められる構成部材および製造技術
1.概要
2.EDLC、LiCの概要
3.EDLCの原理、基本構成、Coin型EDLC
4.EDLCの各種電極材料と代表的な電極製造工程
5.LiCの概要8)
6.将来展望

第3節 指月電機における電気二重層キャパシタの特徴及び他の蓄電池との比較と構成材料部材の採用基準
1.電気二重層キャパシタの原理と構造
 1.1 電気二重層キャパシタの原理
 1.2 電気二重層キャパシタの構造
2.電気二重層キャパシタの特徴と二次電池との比較
 2.1 電気二重層キャパシタの特徴
 2.2 二次電池との比較
  2.2.1 使用可能な電圧領域
  2.2.2 エネルギー密度
  2.2.3 瞬時出力電力の対比(出力密度)
  2.2.4 期待寿命の考え方
  2.2.5 使用期間を通じた蓄電エネルギー量と経済性
3.電気二重層キャパシタの構成材料と採用の基準
 3.1 電気二重層キャパシタの技術動向
 3.2 電気二重層キャパシタの構成材料と要求特性
 3.3 用途別要求特性
 3.4 安全・信頼性からの要求
  3.4.1 安全性
  3.4.2 信頼性
 3.5 生産性・品質安定性・コスト

第4節 単層カーボンナノチューブを用いた次世代キャパシタ
1.CNTのキャパシタ電極利用のメリットと課題
2.SG-SWCNTを用いたEDLC開発
3.SG-SWCNTを用いたコンポジット電極開発

第5節 リチウムイオンキャパシタの特徴と構成部材の採用基準
1.リチウムイオンキャパシタ(LIC)の構成と蓄電原理
2.LICの動作原理
3.セル特性と構成材料に求められる要件
 3.1 プレドープ
 3.2 セル容量
 3.3 内部抵抗
 3.4 耐久性
 3.5 安全性
4.製品紹介
 4.1 耐久性評価
 4.2 安全性評価
5.ULTIMO応用例
 5.1 医療機器への適用
 5.2 太陽電池との組合わせ
6.今後の展開

第6節 リチウムイオンキャパシタの技術ロードマップと普及への課題
1.LICの原理と他のデバイスとの比較
2.AFECのLIC製品
3.技術開発の方向性とロードマップ
4.普及への課題

第7節 ナノポーラス金属ハイブリッド電極を用いた高性能電気化学キャパシタの開発
1.代表的なナノポーラス金属:ナノポーラスAu
2.ナノポーラス金属ハイブリッド電極の作成とスーパーキャパシタの評価
 2.1 MnO2との複合化
 2.2 RuO2との複合化
 2.3 PANI(polyaniline)との複合化

第8節 グラフェン複合材料によるスーパーキャパシタの作製・特性と応用展望
1.グラフェン材料
2.三次元ナノ構造グラフェン電極材料の作製
 2.1 カーボンナノチューブスペーサーによるグラフェン積層構造化
 2.2 高エネルギー密度のグラフェン積層電極キャパシターの開発
3.グラフェン複合電極材料の将来性と今後の展開
 3.1 電気自動車普及、スマートグリッド構築の促進
 3.2 高性能、低コスト・量産性、耐久性と使い易さでキャパシターの市場性を高める
 3.3 今後の展開、グラフェン積層キャパシター性能を一層高める

第9節 膨張化炭素繊維の電気二重層キャパシタ
1.膨張化炭素繊維の合成
 1.1 電気化学処理
 1.2 急速加熱処理
 1.3 エッジの評価
 1.4 TPDスペクトルの波形分離による含酸素官能基の同定
 1.5 昇温酸化法によるエッジの定量的な評価
2.結果と考察
 2.1 膨張化炭素繊維による高容量電極材の調製
 2.2 膨張化炭素繊維の電気二重層容量
 2.3 膨張化炭素繊維への窒素原子の導入
3.まとめ

第10節 導電性カーボンブラックのキャパシタ電極への応用
1.導電性カーボンブラックとは?
 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 導電性カーボンブラックの種類とケッチェンブラックの構造・特徴
2.導電性カーボンブラックの電気二重層キャパシタ分野への応用
 2.1 カーボンブラックの種類による二重層容量の違い
 2.2 導電性カーボンブラックの最適添加量
 2.3 カーボンブラックの細孔容積
 2.4 その他のパワーソース分野 ―二次電池分野―

第11節 電気二重層キャパシタにおける天然高分子の利用効果
1.天然高分子を用いたゲル電解質
2.電気化学キャパシタ用活性炭複合電極への天然高分子バインダーの適用
 2.1 アルギン酸バインダーの非水系EDLCへの適用とその充放電挙動
 2.2 次世代電解液を利用した高安全性EDLC構築の可能性

第12節 キャパシタ用炭素材料の電極表面構造修飾・高エネルギー密度化と性能評価
1.キャパシタ用炭素材料の電極表面構造修飾・高エネルギー密度化と性能評価
 1.1 電気二重層活性炭電極の製造方法ならびにその構造と特性向上
 1.2 体積当たりの高静電容量化
  1.2.1 アルカリ賦活炭素
  1.2.2 電極の光学組織制御による膨張抑制
2.充放電の電位窓拡大
3.新しい電極活物質(縮合芳香族化合物)の調製と静電容量

第13節 電気化学キャパシタの耐電圧向上に向けた新規活性炭電極の開発
1.活性炭の熱処理
2.活性炭への窒素ドープ
3.電極三次元構造の見直し

第14節 電気二重層キャパシタ/リチウムイオンキャパシタ用バインダーの特徴と性能評価
1.電気二重層キャパシタ/リチウムイオンキャパシタ用電極の構成材料とその製造方法
2.バインダーの種類と特徴
3.バインダーに求められる性能
 3.1 結着性
 3.2 スラリー安定性
 3.3 電気化学的安定性
 3.4 耐電解液性
4.バインダーの高性能化

第15節 リチウムイオンキャパシタの高エネルギー化・高出力化に向けた電極材料の構造設計
1.多孔性炭素の細孔構造と電気二重層容量
2.多孔性炭素の細孔構造と電極抵抗
3.負極炭素材料の構造制御による高出力化

第16節 プリドープ技術とリチウムイオンキャパシタの高容量・高出力化
1.リチウムイオンキャパシタ(LIC)の作動原理
2.プリドープ技術
3.Liプリドープ量と入出力特性
4.リチウムイオンキャパシタ(LIC)の正極、負極抵抗分離評価

第17節 リチウムイオンキャパシタのプリドープに用いられるリチウム金属の特性・加工技術と性能評価
1.リチウム金属の特性
 1.1 リチウム金属の化学的性質
 1.2 リチウム金属の生成
 1.3リチウム金属の取扱い及び保管方法
2.リチウム金属の加工技術
 2.1 押出成形
 2.2 圧延
 2.3 真空蒸着
3.リチウム金属の性能評価
 3.1 リチウム金属加工時の雰囲気の影響(緒言)
 3.2 リチウム金属加工時の雰囲気の影響(実験)
 3.3 リチウム金属加工時の雰囲気の影響(結果)


◇ 第4章 次世代蓄電池としての【全固体二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 全固体型薄膜リチウム二次電池の特性と求められる構成部材・製造技術
1.全固体型薄膜リチウム二次電池の構造と構成部材
 1.1 全固体型薄膜リチウム二次電池の構造
 1.2 構成部材
2.全固体型薄膜リチウム二次電池の製造技術
 2.1 全固体型薄膜リチウム二次電池用の製造装置
 2.2 スパッタリングターゲット
3.全固体型薄膜リチウム二次電池の特性

第2節 硫化物系ガラスセラミックス固体電解質を用いた全固体リチウムイオン二次電池の開発
1.リチウムイオン二次電池(LIB)の電解質を液体から固体へ
2.主な硫化物系無機固体電解質とそれを用いた全固体LIB
 2.1 Li3PO4-Li2S-SiS2ガラス
 2.2 Li10GeP2S12
 2.3 Li2S-P2S5ガラスセラミックス
3.全固体LIBの問題点と解決のためのアプローチ,及び本開発の位置づけ
4.Li2S-P2S5ガラスセラミックスを用いたペレット型全固体LIBの開発
 4.1 負極,正極の選定
 4.2 黒鉛/NCA系全固体LIBの抵抗存在箇所の推定
  4.2.1 SE層
  4.2.2 電極層
5.まとめと今後の課題

第3節 全固体二次電池に求められる構成部材・製造技術
1.構成部材に求められる特徴
 1.1 固体電解質
 1.2 活物質
2.求められる製造技術

第4節 全固体二次電池に向けた無機固体電解質の特性と性能評価
1.酸化物系固体電解質
2.酸化物系ガラスセラミックス電解質
3.酸化物系無機固体電解質の新しい応用
4.新しいガラスセラミックス電解質
5.酸化物系無機固体電解質の全固体電池への応用

第5節 固体高分子電解質の特性・材料技術と応用展開
1.背景
2.CO2の溶媒利用?超臨界処理によるイオン伝導度改善?
3.CO2の原料利用?ポリカーボネート型SPEの特異的イオン伝導特性?
4.SPE/無機フィラーコンポジット技術
5.SPEの性能改善のための新しい取り組みと他分野への応用

第6節 全固体二次電池に向けた高分子固体電解質の合成と性能評価
1.MESポリマーの特長
 1.1 高分子固体電解質とは
 1.2 高分子固体電解質に求められる特性
 1.3 高分子固体電解質のコンセプト
 1.4 MESポリマーの開発
2.MESポリマーの評価
 2.1 イオン導電率の測定
 2.2 ミクロ相分離構造の影響
 2.3 リチウム塩の添加量とヒステリシスの関係
 2.4 コインセルの作製
3.MESポリマーを用いた全固体ラミネート型薄膜電池
4.高分子固体電解質の特長を活かした電池構成

第7節 全固体二次電池に向けた超イオン伝導体の特性と性能評価

第8節 次世代蓄電池用セラミック電解質シートの特徴と性能評価
1.材料の選択
2.LTAPS電解質シートの作成
3.電解質シートの多層化


◇ 第5章 次世代蓄電池としての【空気二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 空気二次電池における構成部材と要求特性
1.金属ー空気電池の特長と亜鉛ー空気電池
2.Li-空気、Li-空気-水2次電池の特徴、開発の現状と課題
3.金属負極の可逆性

第2節 亜鉛-空気二次電池〜一次電池の高性能化技術と二次電池化へ向けた材料技術〜
1.亜鉛-空気一次電池
 1.1 電池反応
  1.1.1 正極
  1.1.2 負極
 1.2 亜鉛-空気電池の構造・材料
 1.3 電池性能
2.二次電池化へのアプローチ 〜 課題と展望 〜
 2.1 空気極
 2.2 亜鉛極
 2.3 メカニカル充電

第3節 光空気二次電池における構成部材と要求特性
1.光空気二次電池の基本構成と電池反応
 1.1基本構成と充放電反応
 1.2自己再生(光充電)の原理と負極特性への要求
2.自己再生(光充電)を実現にする電池系
 2.1 光吸収材−水素吸蔵合金系負極よりなる電池系
  2.1.1 電池構成
  2.1.2 光充放電機能実現への課題
  2.1.3 金属水素化物の解離(自己放電)抑制
  2.1.4 光充電の実現に求められるエネルギーレベルの形成
  2.1.5 SrTiO3-LaNi3.76Al1.24Hn|KOH|O2系電池の光充放電特性とエネルギーレベル
 2.2 光吸収材−金属活物質系負極よりなる電池系
 2.3 放電生成物の光反応を利用した金属系負極よりなる電池系
3.光空気二次電池の応用展開の可能性と課題
 3.1 特徴から見た応用展開の可能性
 3.2 実用化へ向けた課題
  3.2.1 充放電性能の向上
  3.2.2 正極における透湿防止と酸素透過の両立

第4節 全固体型鉄−空気二次電池における構成部材と要求特性
1.金属/空気電池の原理
 1.1 正極(空気極)における反応
 1.2 負極(金属極)における放電反応
2.金属/空気電池の種類
 2.1 亜鉛/空気電池
 2.2 アルミニウム/空気電池
 2.3 マグネシウム/空気電池
 2.4 リチウム/空気電池
 2.5 鉄/空気電池
 2.6 水酸化物イオン伝導性固体電解質の必要性
3.ZrO2-KOH系水酸化物イオン伝導体の開発
 3.1 ゾル−ゲル法によるZrO2-KOH固体電解質の作製
 3.2 ZrO2-KOH固体電解質のイオン伝導性
4.ZrO2-KOH固体電解質を用いた全固体型鉄/空気二次電池の構築
 4.1 全固体型鉄/空気二次電池の試作と評価
 4.2 コンポジット負極を用いた鉄/空気電池の発電特性

第5節 リチウム空気電池用マンガン系酸化物電極触媒の開発
1.開発状況
2.Mn系ペロブスカイト型酸化物触媒
3.Mn系酸化物触媒
4.まとめと今後の展望

第6節 金属空気電池の空気極用ナノカーボンの構造制御と電極特性向上
1.ナノスペースカーボン
 1.1 細孔構造と骨格構造
 1.2 報告例
2.亜鉛-空気電池
 2.1 実験
 2.2 結果と考察
3.リチウム空気電池
 3.1 カーボネート系電解液
 3.2 イオン液体電解

第7節 鉄−空気二次電池負極の研究開発
1.鉄/ナノカーボン複合負極の開発
2.酸化鉄/ナノカーボン複合電極の開発

第8節 自己発熱機能をもつ固体型CO2吸収材の金属−空気電池への応用の可能性
1.Li複合酸化物系CO2(二酸化炭素)吸収材
2.既存のCO2(二酸化炭素)吸収材を応用する別の分野
3.金属−空気電池への利用を指向した新たなCO2吸収材の研究
4.まとめ

第9節 リチウム空気二次電池のセパレータと空気極
1.水溶液系リチウム空気電池のセパレータ
2.水溶液系リチウム空気電池の空気極構造
3.有機系リチウム空気電池の空気極構造

第10節 空気二次電池に向けた新機材料開発と性能評価
1.実験方法
2.機械的特性
3.微細構造とイオン伝導度の関係
4.リチウム空気電池の電池特性


◇ 第6章 次世代蓄電池としての【マグネシウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 Mg電池は発電池?・・・発電池=Mg電池
1.電池の歴史
2.近代における電池の歴史
3.屋井乾電池(世界初の乾電池)
4.電池の種類
5.Li電池(世界初のLiイオン電池)
6.Mg電池
7.Mg電池が世界を変える?
8.Mg電池の可能性
9.燃料電池

第2節 マグネシウム系二次電池の材料技術〜その現状と課題〜
1.正極
2.負極
3.電解質

第3節 マグネシウム二次電池−正極材料−
1.動作機構と特徴
2.各種正極材料
 2.1 MoO3系
 2.2 シェルブル相系
 2.3 V2O5系
 2.4 MnO2系
 2.5 有機正極材料

第4節 マグネシウム二次電池へ向けた有機正極材料の開発
1.有機-マグネシウム二次電池の充放電挙動
2.X線を用いた電極の構造解析
3.電荷担体としてのマグネシウムイオンの定量分析
4.課題と展望

第5節 マグネシウム蓄電池用集電体の評価と課題
1.グリニャール試薬をベースとする電解液中における集電体の安定性
2.集電体の触媒活性の違いを利用した電解液の酸化分解抑制


◇ 第7章 次世代蓄電池としての【ナトリウム二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 ナトリウム二次電池の開発状況〜正極材料、負極材料、電池構成、安全性〜
1.ナトリウム二次電池の研究開発状況
2.産総研における研究開発
 2.1高容量固溶体系正極材料の開発
 2.2.高容量負極材料の開発
 2.3高容量Naイオン電池構成と安全性評価
 2.4硫黄系正極の開発と電池性能

第2節 次世代蓄電池としてのナトリウムイオン電池の可能性と求められる特性
1.LIBの課題とナトリウムイオン電池
 1.1 電池とキャパシタの位置づけ
 1.2 電池コストの視点
2.今後の動向

第3節 有機材料の酸化還元反応を利用したナトリウム二次電池
1.インディゴ類を正極活物質に用いたナトリウム二次電池
2.ベンゾキノン誘導体を正極に用いたナトリウム二次電池
3.ナトリウム二次電池用負極としての有機材料

第4節 ナトリウム二次電池用リン酸系活物質の特徴と性能評価
1.既存のリン酸系正極活物質
2.Na2-xFe1+x/2P2O7結晶の構造と特徴

第5節 低融点溶融塩のナトリウム二次電池への応用
1.低融点アミド系溶融塩の性質
2.ナトリウム二次電池への応用
 2.1 正極活物質および負極活物質
 2.2 小型試験セルにおける充放電特性
 2.3 組電池の試作および安全性試験

第6節 プルシャンブルー類似体を用いたナトリウムイオン電池の高性能化
1.プルシャンブルー類似体とは
 1.1 プルシャンブルー類似体とは
 1.2 電池材料としてのプルシャンブルー類似体
 1.3 合成方法
  1.3.1 粉末試料
  1.3.2 薄膜試料
2.イオン電池正極材としての特徴
 2.1 マンガンプルシャンブルー類似体
  2.1.1 充放電曲線
  2.1.2 ホスト格子の安定性
  2.1.3 酸化/還元サイトの同定
 2.2 コバルトプルシャンブルー類似体
  2.2.1 充放電曲線
  2.2.2 ナトリムイオンインターカレーションによる電子相転移
  2.2.3 ナトリウムイオンによるホスト格子の安定化
 2.3 リチウムイオン拡散係数と放電レート特性
3.開発の方向性
 3.1 高性能薄膜電池
 3.2 設置型蓄電池への展開

第7節 錯体水素化物を用いた新規ナトリウムイオン伝導体開発のための材料学的アプローチ
1.代表的錯体水素化物でのナトリウムイオン伝導の実証
 1.1 結晶構造
 1.2 ナトリウムイオン伝導特性
2.ナトリウム高速イオン伝導材料の開発
 2.1 材料設計指針
 2.2 ナトリウムイオン伝導特性
 2.3 電気化学的安定性


◇ 第8章 次世代蓄電池としての【有機二次電池】に求められる“新しい蓄電材料”と製造技術 ◇

第1節 有機二次電池に求められる構成部材・製造技術
1.有機二次電池の特長
 1.1 他の二次電池より優れている点
 1.2 充放電メカニズム
2.有機二次電池に用いる正極活物質
 2.1 導電性ポリマー
 2.2 ジスルフィド、ポリスルフィド
 2.3 有機ラジカル化合物
 2.4 有機ドナー化合物
 2.5 有機アクセプター化合物
3.有機二次電池の課題
 3.1 活物質の電解液への溶出
 3.2 正極中の低い活物質充填量
 3.3 低いレート特性

第2節 分子クラスター(金属錯体)電池の開発と求められる材料・製造プロセス技術
1.分子クラスター電池への着想
2.分子クラスター電池の作製、電池特性、反応機構
3.分子クラスターのナノハイブリッド化と電池特性の向上
4.想定される用途と将来動向

第3節 《全体像》金属硫黄電池に求められる構成部材・製造技術
1.単体硫黄
2.金属硫化物

第4節 コバルトフリーの大電気容量の有機分子スピン二次電池の開発
1.電極活物質として有機化合物を用いる二次電池
2.複数電子の授受を可能とする有機正極活物質を用いた二次電池
3.革新型有機分子二次電池の技術開発

第5節 他次世代蓄電池と比較した有機二次電池の特徴と構成部材の採用基準
1.有機二次電池の開発方針
2.有機二次電池の特徴
 2.1 電気化学的性質
 2.2 コスト優位性
3.構成部材の採用基準
4.次世代電池としての有機二次電池実現に向けた課題

第6節 有機二次電池用正極材料の特徴と性能評価〜ポリチオンの有機硫黄ポリマ?材料〜
1.材料の特徴
 1.1 電池反応機構
 1.2 合成・製造方法
2.性能試験・評価データ
 2.1 電池反応
 2.2 構造評価
3.他構成部材と組み合わせ
 3.1.リチウムイオン電池
4.今後
 4.1.開発予定
 4.2.応用

第7節 高性能二次電池用有機正極材料としてのキノイド化合物の分子設計と合成
1.有機正極活物質の開発指針
 1.1 容量密度
 1.2 動作電圧
 1.3 充放電サイクル寿命
2.キノイド化合物の充放電特性
 2.1 p-キノイド化合物
 2.2 アセナフトキノン類
3.分子軌道計算による動作電圧の予測

第8節 融合型TTFオリゴマーの合成と有機二次電池活物質材料への展開
1.融合型TTF二量体および三量体
2.TTPおよびTTPY材料の電池特性5)
3.シクロヘキセン環が挿入した融合型TTF材料6)
4.課題と展望


◇ 第9章 各応用分野におけるトラブル事例とユーザーの求める次世代畜電池性能・採用基準 ◇

第1節 BEV/HEVにおける蓄電池のトラブル事例と求められる特性・採用基準
1.駆動用電池の特徴と要求仕様
2.BEV/HEVへの利用時の課題と対応策の現状
 2.1 駆動用電池への利用時の主な課題
 2.2 具体的な対策
3.課題解決に向けた対策
4.対策をバックアップする試験法等の現状と課題
 4.1 現状と課題
 4.2 黎明期に必要な試験方法
5.EV/HEVで蓄電池に今後求められる性能

第2節 自動車業界から見た車載用蓄電池への要求特性
1.近年の電気自動車
2.BMWの量産型電気自動車の開発
3.電気自動車用電池の課題
 3.1 電池のエネルギー密度と出力密度
 3.2 電池の容量
 3.3 温度影響
 3.4 安全性と安定性
 3.5 長寿命
 3.6 急速充電受容性
 3.7 製造時、使用時、使用後の全期間にわたり持続可能性
 3.8 使用材料の入手性
 3.9 電池のサイズや形状

第3節 次世代自動車用バッテリーの温度管理の重要性と冷却技術
1.リチウムイオン電池の劣化要因
2.リチウムイオン電池の高温劣化
3.ハイブリッド車の駆動用電池(バッテリ)の冷却の例
4.電気自動車用駆動電池の冷却の例
5.電気自動車用駆動電池の温度管理の例
6.ハイブリッド車の駆動電池(バッテリ)の技術的課題
7.種々の冷却方式
 7.1 車室内空気(空調風)利用方式
 7.2 前席エアコン空調風利用方式
 7.3 後席エアコン空調風利用方式
 7.4 専用チラーによる冷却風利用方式
 7.5 チラーによる冷却水利用方式
 7.6 低温冷媒方式
8.急速充電に対する各冷却方式の特性
9.冷却ファン
10.電気自動車用駆動用電池の場合
11.まとめ

第4節 電気二重層キャパシタを用いた減速エネルギー回生システム”i-ELOOP”
1主要機能
1.1 システムの動作説明
2.仕様の決定
 2.1“i-ELOOP”キャパシタ容量決定
 2.2 EDLC選択理由
  2.2.1 回生可能エネルギ量からの考察
  2.2.2 レイアウト
  2.2.3 耐久性
  2.2.4 環境性
3.“i-ELOOP”の燃費改善効果について
4.燃費改善以外のメリット
5.今後の蓄電デバイスについて

第5節 スマートグリッドにおける蓄電池に求められる特性・採用基準と系統連系技術
1.電力系統の運用
2.再生可能エネルギーの大量導入
3.電力貯蔵技術と蓄電池
4.蓄電池に求められる特性
 4.1 発電領域
 4.2 送配電領域
 4.3 負荷領域
 4.4 共通して蓄電池に要求される事項
5.蓄電池の系統連系技術

第6節 メガソーラーシステムで求められる蓄電技術と課題・将来展望
1.電力蓄積装置の種類と要求性能
2.メガソーラーにおける系統安定化実証試験設備
 2.1 北杜実証研究設備(北杜プロジェクト)における系統安定化技術
 2.2 稚内実証研究設備(稚内プロジェクト)における系統安定化技術
3.再生可能エネルギーと併設された蓄電池の使用例

第7節 日立の見据えるスマートな社会に求められる蓄電技術・蓄電池
1.スマートシティーにおける蓄電システムの役割
2.蓄電システムの導入目的と蓄電池の要件
 2.1 負荷平準化用途
 2.2 電力系統安定化用途
 2.3 非常用用途
 2.4 その他蓄電池に要求される要件

第8節 清水建設が見据えるスマートシティ将来像と求められる蓄電池
1.清水建設の描くスマートシティ
 1.1 施設単体レベルでのecoBCPRの取り組み
 1.2 施設群レベルでの取り組み
 1.3 街区レベルでの取り組み
2.実案件での蓄電池活用事例
 2.1 スマートシティにおける蓄電池の役割
 2.2 清水建設技術研究所におけるマイクログリッド導入事例
 2.3 物質・材料研究機構NanoGREEN/WPI-MANA棟でのマイクログリッド導入事例
3.スマートシティで求められる蓄電池条件

第9節 無線通信用(グリーン基地局,スマートフォン)リチウムイオン電池の熱暴走特性と新安全試験方法の提案
1.無線通信用電池の課題と従来の評価方法
 1.1 リチウムイオン電池の概要
 1.2 電池の異常発熱
 1.3 電池の容量劣化
2.新評価方法と評価結果
 2.1 異常発熱と部分圧壊の影響
 2.2 容量劣化と高充電状態の影響
3.電池の熱暴走の防止法の検討
 3.1 電池の冷却効果に関して
 3.2 電池内圧のベント効果に関して

第10節 キャパシタの複写機への応用
1.複写機とシステム構成
 1.1 複写機と省エネの要求
 1.2 補助給電システム構成
 1.3 蓄電装置の電気二重層キャパシタ
2.電力アシスト
 2.1 電力アシストによる省エネ
 2.2 印刷時の温度低下防止
 2.3 立ち上げ時の短時間昇温
3.複写機用途における電気二重層キャパシタ
 3.1 複写機用途の蓄電池選択とキャパシタ
 3.2 複写機用キャパシタの特性劣化と評価
4.製品への応用
 4.1 キャパシタ搭載複写機

 

リチウム 電池 キャパシタ