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リチウムイオン2次電池の革新技術と次世代2次電池の最新技術    
[コードNo.13STA099]

■体裁/ B5判上製本 216ページ
■発行/ 2013年9月27日
発行:技術教育出版社 発売:S&T出版(株)
■定価/ 59,400円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-24-4
 
リチウムイオン2次電池・次世代2次電池の最新技術+革新技術を詳しく解説。

著者

辰巳国昭(独)産業技術総合研究所
岡田重人九州大学
境哲男(独)産業技術総合研究所
金村聖志首都大学東京
渡邉正義横浜国立大学
菅野了次東京工業大学
辰巳砂昌弘大阪府立大学
林晃敏大阪府立大学
吉武秀哉山形大学
折笠有基京都大学
内本喜晴京都大学
河村純一東北大学
駒場慎一東京理科大学
藪内直明東京理科大学
萩原理加京都大学
森田昌行山口大学
吉本信子山口大学
坂田二郎(株)豊田中央研究所
作田敦(独)産業技術総合研究所
栄部比夏里(独)産業技術総合研究所

目次

第1章リチウムイオン電池の革新技術
1リチウムイオン電池革新の方向性
1.1リチウムイオン電池が果たしてきた役割
1.2蓄電池に求められる革新性
2リチウムイオン電池の更なる高エネルギー密度化
2.1これまでの高エネルギー密度化技術
2.2リチウムイオン電池の新規活物質の開発
2.3高容量負極材料の開発状況
2.4高容量正極材料の開発状況
3ポストリチウムイオン電池への試み
3.1Li/S電池
3.2金属-空気電池
4蓄電池の資源負荷低減の技術
第2章次世代正極材料の開発動向
1現行遷移金属酸化物正極の共通課題
2革新的次世代正極に向けた開発指針
2.1脱レアメタル→レアメタルフリー
2.2脱Liホスト→Na、多価カチオンホスト
2.3脱辺・面共有骨格構造→頂点共有骨格構造
2.4脱酸化物→硫化物、リン化物、フッ化物
2.5脱インターカレーション系→コンバージョン系
2.6脱無機系→有機系
第3章合金系負極材料の開発と最新技術
1リン酸スズガラス系負極の開発と電池特性
2シュウ酸スズ-Si系負極の開発と電池特性
3Sn-Sb硫化物ガラス-Si系負極の開発と電池特性
4SiO負極の開発と電池特性
第4章リチウム金属負極を用いる二次電池の可能性
1金属系負極
2一次電池用リチウム金属
3二次電池用リチウム金属
3.1表面状態の解析
3.2リチウム金属析出形態
3.3溶解析出反応の可逆性
4リチウム金属負極を用いた電池
4.1プレチャージ型の電池
4.2リチウム金属負極を用いた二次電池
第5章イオン液体を電解質に用いたリチウム二次電池
1イオン液体をリチウム塩の溶媒に用いた電解質
2リチウムイオン液体を用いた電解質
3溶媒和イオン液体としてのグライム-リチウム塩錯体
4グライム-リチウム塩錯体のリチウム-硫黄電池への応用
第6章結晶系固体電解質の開発と最新技術
1無機結晶性固体電解質のイオン導電機構と設計指針
1.1無機結晶性固体電解質の設計指針
1.2無機系固体電解質探索の歴史
1.3無機固体電解質の物質例
2硫化物系結晶質固体電解質
3硫化物系結晶質固体電解質を用いた二次電池の特性
4全固体電池の実現に向けて
第7章ガラス系固体電解質の開発と最新技術
1ガラス系無機固体電解質材料の特徴
2Li2S-P2S5系ガラスセラミック電解質
3硫化物系固体電解質を用いた全固体リチウム二次電池
第8章リチウムイオン二次電池の電解液とセパレータ
1リチウムイオン電池とは
2トポケミカル場
3電解液・セパレータへの機能付与
4機能発現と副作用の確認
5摺り合わせ技術の理解のために必要なスキル
6過去に実装されたリチウムイオン電池技術
6.1セパレータ材料開発における機能化研究
6.2電解液材料開発における機能化研究
6.3負極材料開発における機能化研究
6.4正極材料開発における機能化研究
第9章放射光によるリチウムイオン電池の計測
1放射光X線の特徴
2電極・電解質界面の反応機構解析
2.1リチウムイオン二次電池におけるヘテロ界面
2.2全反射X線吸収分光法
2.3深さ分解X線吸収分光法
2.4全反射XAFS測定による界面計測
2.5深さ分解測定による表面修飾機構解明
3活物質内の非平衡相変化挙動
3.1活物質の相変化挙動
3.2二相反応中の相変化挙動
3.3高速反応中の準安定相
第10章NMRによるリチウムイオン電池の計測
1NMRの原理と特徴
1.1ゼーマン効果
1.2化学シフトとスピン結合
1.3四重極核の場合
1.4Motional Narrowingとイオンダイナミクス
2NMRの進んだ技術
2.1固体高分解能MAS-NMR
2.2多重共鳴と二次元NMR
2.3拡散係数、電気泳動度
2.4NMRマイクロイメージング(マイクロMRI)
3NMR装置の構成例
4リチウム電池材料への応用例
4.1負極材料への適用
4.2正極材料への適用
4.3電解質材料への適用
4.4SEIと反応生成物への適用
第11章ナトリウムイオン蓄電池用電極活物質・電解質の開発動向
1ナトリウムイオン電池の構成
2ナトリウムイオン電池における研究の歴史
3ナトリウムイオン電池用負極活物質
4ナトリウムイオン電池用電解液と負極の固体電解質被膜
5ナトリウムイオン電池用正極活物質
6“ナトリウムイオン電池”としての動作
第12章イオン液体を用いたナトリウム二次電池の開発
1混合アルカリ金属ビス(フルオロスルホニル)アミド塩の性質
2ナトリウム二次電池への応用
第13章マグネシウム系二次電池の開発課題
1Mg系二次電池の材料技術
2Mg系二次電池の正極材料
3アルキルマグネシウム錯体からなる電解質
3.1アルキルマグネシウム錯体の構造と反応性
3.2イオン液体の構造最適化
3.3電解質の固体ゲル化の試み
第14章可変静電容量電池の研究開発-高容量と高出力の両立を目指して
1可変静電容量電池のコンセプト
1.1可変静電容量電池の実現方法
2複合材の構造
2.1ポリアセン硫黄複合材の作製法
2.2複合材の構造
2.3充放電過程での構造変化
3充放電特性
3.1可変静電容量
3.2体積エネルギー密度とサイクル特性
3.3出力特性
第15章高エネルギー密度Li-S電池の課題と研究開発
1リチウム-硫黄二次電池の原理
2レドックスシャトル(多硫化物シャトル)
3一般的課題
3.1出力特性
3.2エネルギー密度
3.3寿命
3.4充放電効率
4正極材料の研究開発動向
4.1カーボン-硫黄複合体電極
4.2カーボン-硫化リチウム複合体
4.3金属硫化物
5負極材料の研究開発動向
6電解液の研究開発動向
7硫黄極用集電体の研究開発動向
8全固体電池の研究開発動向



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