電池ごとに高性能化に向けた構成要素（正極材料、負極材料、電解質）の課題克服技術、特性解析、評価を解説。さらに次世代蓄電池として注目される電池の最新動向も紹介する。
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| 宮田清藏 | (独)新エネルギー・産業技術総合開発機構 シニアプログラムマネージャー |
| 岡田重人 | 九州大学先導物質化学研究所先端素子材料部門 准教授 |
| 山田淳夫 | 東京大学大学院工学系研究科 教授 |
| 高羽洋充 | 東北大学大学院工学研究科 准教授 |
| 鈴木愛 | 東北大学未来科学技術共同研究センター 助教 |
| 坪井秀行 | 東北大学大学院工学研究科 准教授 |
| 畠山望 | 東北大学大学院工学研究科 准教授 |
| 遠藤明 | 東北大学大学院工学研究科 准教授 |
| 久保百司 | 東北大学大学院工学研究科 教授 |
| 宮本明 | 東北大学未来科学技術共同研究センター／大学院工学研究科 教授 |
| 田渕光春 | (独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門 主任研究員 |
| 竹内友成 | (独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門 主任研究員 |
| 小松秀行 | 神奈川大学工学部物質生命化学科 |
| 李徳成 | 神奈川大学工学部工学研究所 客員研究員 |
| 佐藤祐一 | 神奈川大学工学部物質生命化学科 教授／工学部長 |
| 沼田達治 | NECトーキン(株) 研究開発本部電池開発センター／ラミネート電池事業部マネージャー |
| 米澤正智 | オートモーティブエナジーサプライ(株)開発部 エグゼクティブエキスパート |
| 吉野彰 | 旭化成(株) フェロー／吉野研究室長 |
| 櫻井庸司 | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 教授 |
| 石井義人 | 日立化成工業(株)機能性材料事業部無機材料部門開発部 主任研究員 |
| 松本一 | (独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 蓄電デバイス研究グループ 主任研究員 |
| 梶原鳴雪 | 愛知学院大学歯学部 客員教授 |
| 金村聖志 | 首都大学東京大学院都市環境科学研究科 教授 |
| 森田昌行 | 山口大学大学院理工学研究科 教授 |
| 吉本信子 | 山口大学大学院理工学研究科 准教授 |
| 辰巳砂昌弘 | 大阪府立大学大学院工学研究科 教授 |
| 林晃敏 | 大阪府立大学大学院工学研究科 助教 |
| 菅野了次 | 東京工業大学大学院総合理工学研究科 教授 |
| 西原康師 | 岡山大学大学院自然科学研究科 准教授 |
| 冨田靖正 | 静岡大学工学部物質工学科 准教授 |
| 坂口裕樹 | 鳥取大学大学院工学研究科 教授 |
| 立花和宏 | 山形大学大学院理工学研究科 准教授 |
| 本間格 | (独)産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門ナノエネルギー材料グループ 研究グループ長 |
| 成瀨新二 | デュポン帝人アドバンスドペーパー(株)技術生産部 シニア・リサーチ・エンジニア |
| 逢坂哲彌 | 早稲田大学理工学術院先進理工学部 教授 |
| 門間聰之 | 早稲田大学高等研究所 准教授 |
| 奈良洋希 | 早稲田大学理工学術院先進理工学部 研究助手 |
| 藪内直明 | 東京理科大学総合化学研究科 ポストドクトラル研究員 |
| 駒場慎一 | 東京理科大学理学部第一部応用化学科／総合化学研究科 准教授 |
| 工藤喜弘 | ソニー(株)先端マテリアル研究所材料解析センター シニアリサーチャー |
| 吉川純 | 大阪大学大学院基礎工学研究科 助教 |
| 秋田知樹 | (独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門ナノ材料科学研究グループ 主任研究員 |
| 矢田静邦 | (株)KRI 顧問／長崎総合科学大学 客員教授 |
| 直井勝彦 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院 教授 |
| 豊田昌宏 | 大分大学工学部応用化学科 教授 |
| 西原洋知 | 東北大学多元物質科学研究所 助教 |
| 千葉一美 | 日本カーリット(株)R＆Dセンター 研究員／東京農工大学大学院共生科学研究院直井研究室 リサーチフェロー |
| 佐藤貴哉 | 鶴岡工業高等専門学校物質工学科 教授 |
| 増田現 | 日清紡ホールディングス(株)新規事業開発本部新規事業開発室 担当課長 |
| 松井啓真 | (株)指月電機製作所第二事業本部品質保証部 部長 |
| 境哲男 | (独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門電池システム研究グループ グループリーダー／神戸大学 併任教授 |
| 松本功 | (株)M&Gエコバッテリー 代表取締役 |
| 小沢昭弥 | 国際技術交流協会 理事長／Yeager─Kozawa電池研究所 |
| 南繁行 | 大阪市立大学工学部電気工学科 教授 |
| 猿川知生 | 東京農工大学大学院工学府／富士重工業(株)スバル技術研究所電池開発グループ |
| 小山昇 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院／工学府 教授 |
| 小柳津研一 | 早稲田大学理工学術院 准教授 |
| 西出宏之 | 早稲田大学理工学術院 教授 |
| 清水陽一 | 九州工業大学工学研究院／大学院物質工学研究系 教授 |
| 藤原直子 | (独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門次世代燃料電池研究グループ 主任研究員 |
| 江頭港 | 山口大学大学院理工学研究科 准教授 |
| 荒井創 | 日本電信電話(株)環境エネルギー研究所エネルギーシステムプロジェクト主幹研究員／グループリーダー |
| 林政彦 | 日本電信電話(株)環境エネルギー研究所エネルギーシステムプロジェクト研究主任 |
| 堀江英明 | 東京大学人工物工学研究センター 准教授／日産自動車(株)電子・電動要素開発本部ＥＶエネルギー開発本部 エキスパートリーダー |
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| 巻頭言 |
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| 高性能蓄電池開発の目標と期待される技術革新 ～NEDO蓄電池開発計画を中心として～ |
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| 序論 電池電極材料設計思想の変遷 |
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| 1 | 二次電池のトレンド |
| 2 | 負極活物質のトレンド |
| 3 | 正極活物質のトレンド |
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| 第1編 リチウムイオン電池 |
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| 総説 |
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| 第1章 | 設計開発 |
| 第1節 | 高性能正極材の設計研究 |
| (1) | リチウム二次電池正極材料の結晶構造と電子構造の計算化学的解析と電極特性 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 計算化学による正極材料の理論設計 |
| 3 | 鉄系正極材料の電子構造 |
| 4 | 多価イオンのドーピングが電子構造に与える影響 |
| 5 | 正極材料の電気伝導度評価 |
| 6 | おわりに |
| (2) | ベースメタル元素を活用した新規正極材料およびその物質構造と性能 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 新規ベースメタル酸化物正極の精密作製技術の構築 |
| 3 | 高出力化のための新規ベースメタル酸化物正極と導電材との接合技術の構築 |
| 4 | おわりに |
| (3) | 新規アルミニウム含有高容量正極材料の合成と電池特性 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 材料設計 |
| 3 | 合成とキャラクタリゼーション |
| 4 | 電池特性 |
| 5 | おわりに |
| (4) | マンガン系正極リチウムイオン電池の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | Mn系正極の特長 |
| 3 | Mn系スピネル正極の課題と対策 |
| 4 | ラミネート電池の形状・特長 |
| 5 | ラミネート電池の特性 |
| 6 | 応用分野と今後の展開 |
| 第2節 | 高性能負極材の設計研究 |
| (1) | 高性能負極材料開発の歴史と展望 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 高性能負極材料開発の歴史 |
| 3 | 負極材料開発の今後の展望 |
| (2) | 新規負極材の開発と設計機能解析 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 負極材料の分類と新規負極材料の最近の実用化事例 |
| 3 | 電池開発における負極材料設計指針 |
| 4 | 高容量負極材料としてのリチウム遷移金属窒化物 |
| 5 | リチウム遷移金属窒化物から派生した新規負極材料 |
| 6 | おわりに |
| (3) | 高性能カーボン負極材の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 塊状人造黒鉛負極材「MAG」 |
| 3 | おわりに |
| 第3節 | 高性能電解質の創製 |
| (1) | パーフルオロアニオンが拓く新規電解質系の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | パーフルオロアニオンからなるイオン液体電解質 |
| 3 | イオン液体から派生した新しい電解質 |
| 4 | おわりに |
| (2) | リチウム二次電池電解液難燃化剤の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 現状電解液の安全性改善 |
| 3 | LBI用リン酸エステル系難燃剤 |
| 4 | ホスファゼン系添加剤とLIB機能 |
| 5 | おわりに |
| 第4節 | 全固体リチウム二次電池 |
| (1) | 全固体リチウムイオン電池の開発と今後の課題 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 固体電解質のイオン伝導性 |
| 3 | 固体電池のエネルギー密度 |
| 4 | 全固体電池の反応界面 |
| 5 | 全固体電池作製手法 |
| 6 | 全固体電池の充放電特性 |
| 7 | まとめ |
| (2) | 高出力リチウムイオン電池用の不燃性ポリマーゲル電解質 |
| 1 | はじめに |
| 2 | アルキルリン酸エステルを用いた不燃性ポリマーゲル電解質 |
| 3 | おわりに |
| (3) | セラミックス系超イオン伝導性固体電解質を適用した全固体リチウム電池の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | Li2S─P2S5系ガラスセラミック固体電解質の開発 |
| 3 | 全固体電池の構築と作動特性 |
| 4 | おわりに |
| (4) | 固体電解質チオリシコンの開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | リチウムイオン導電体 |
| 3 | チオリシコン |
| 4 | チオリシコンの全固体電池への展開 |
| 5 | 全固体電池の実現に向けて |
| 6 | 今後の課題 |
| (5) | 含ホウ素有機─無機ハイブリッド全固体電解質の研究開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 新規含ホウ素有機─無機ハイブリッドポリマーの合成 |
| 3 | 含ホウ素有機─無機ハイブリッドポリマーの物性 |
| 4 | 有機電解液の将来展望 |
| 5 | まとめ |
| 第5節 | 電極設計 |
| (1) | 電極作製にガスデポジション法を利用したリチウム二次電池の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | ガスデポジション（GD）法によるリチウム貯蔵金属・合金厚膜電極の作製 |
| 3 | ケイ素系コンポジットGD厚膜電極の負極特性 |
| 4 | おわりに |
| (2) | リチウムイオン電池の高速充放電化と最適化 |
| 1 | はじめに |
| 2 | リチウムイオン二次電池の電極構造 |
| 3 | 電極の電流経路 |
| 4 | アルミニウム集電体 |
| 5 | アルミニウム／炭素導電助材 |
| 6 | 導電助材／導電助材 |
| 7 | 導電助材、電解質／活物質（界面） |
| 8 | 電解液 |
| 9 | おわりに |
| (3) | ナノ結晶活物質を利用した高容量・高出力型電極の設計 |
| 1 | はじめに |
| 2 | ナノ結晶活物質に期待される高容量・高出力化のメカニズム |
| 3 | おわりに |
| 第6節 | セパレータ |
| アラミドセパレータのリチウムイオン電池への適用 |
| 1 | アラミドセパレータ |
| 2 | アラミドセパレータを使用したリチウムイオン電池 |
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| 第2章 | 評価技術 |
| 電池設計支援のための先端電気化学的評価方法 |
| 1 | 電極評価 |
| 2 | 電解質評価 |
| 3 | 全電池評価 |
| 4 | リチウム二次電池NiSn負極の例 |
| 第1節 | 電極活物質評価 |
| (1) | 正極材の放射光分析・測定 |
| 1 | 放射光を用いたX線回折測定 |
| 2 | X線吸収測定 |
| (2) | スズ系およびシリコン系負極活物質のXAFS解析 |
| 1 | はじめに |
| 2 | XAFS法の原理 |
| 3 | XAFS測定の実際 |
| 4 | Sn系負極材料のXAFS解析 |
| 5 | Si系負極材料のXAFS解析 |
| 6 | まとめ |
| 第2節 | 電子化学反応の可視化と解析 |
| (1) | 正極におけるリチウムイオン濃度を可視化する電子顕微鏡技術 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 分析電子顕微鏡 |
| 3 | 高容量正極材料Li1.2Mn0.4Fe0.4O2の局所組成・構造評価 |
| 4 | スペクトラム・イメージング法によるLi脱離・挿入挙動の実空間観察 |
| 5 | 酸素による電荷補償 |
| 6 | おわりに |
| (2) | 電池の充放電性能と安全性評価法 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 電流休止法抵抗（CRM抵抗） |
| 3 | 電流休止法抵抗からの出力予測計算 |
| 4 | リチウムイオン電池の安全性評価 |
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| 第2編 電気化学キャパシタ |
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| 次世代大容量キャパシタの最新動向と材料開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | キャパシタの用途拡大 |
| 3 | キャパシタと電池 |
| 4 | 電気二重層キャパシタの構成、電荷貯蔵原理 |
| 5 | 大容量新規キャパシタ材料 |
| 6 | 高電圧化によるエネルギー密度の向上 |
| 7 | おわりに |
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| 第1章 | 設計開発 |
| 第1節 | 電極 |
| (1) | 炭素材料の微小化とキャパシタ電極への応用 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 電気化学処理による微小炭素繊維（ExCFs）の合成 |
| 3 | 膨張化炭素繊維の応用 |
| 4 | まとめ |
| (2) | ゼオライト鋳型炭素を電極とした高容量・高出力キャパシタ |
| 1 | はじめに |
| 2 | 高容量と高出力を両立するための炭素電極の構造 |
| 3 | 鋳型法により合成される規則性細孔を有する炭素材料 |
| 4 | ゼオライト鋳型炭素の構造 |
| 5 | ゼオライト鋳型炭素のキャパシタ特性 |
| 6 | おわりに |
| 第2節 | 電解質 |
| (1) | 電気二重層キャパシタ用電解液の技術動向と高性能化 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 電解液に求められる特性 |
| 3 | 各環状型電解質の特性 |
| (2) | イオン液体を電解質とする電気二重層キャパシタの特性 |
| 1 | イオン液体 263 |
| 2 | 電気二重層キャパシタ用電解質としてのイオン液体 |
| 3 | 新規イオン液体の電気二重層キャパシタへの適用 |
| 第3節 | セパレータ |
| イオン液体の含浸性に優れたセパレータの開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | ぬれ性の評価について |
| 3 | 種々の液体の表面張力について |
| 4 | 種々の固体表面でのイオン液体の接触角 |
| 5 | 無機フィラー含有ポリオレフィン系セパレータのイオン液体への適用 |
| 6 | おわりに |
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| 第2章 | 電気二重層キャパシタの寿命・信頼性と安全性について |
| 1 | 電池高性能化と利用技術の進展 |
| 2 | 電池構成と材料技術の変革 |
| 3 | 将来展望 |
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| 第3編 ニッケル水素電池 |
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| 第1章 | ニッケル水素電池の高性能化と信頼性 |
| 1 | 電池高性能化と利用技術の進展 |
| 2 | 電池構成と材料技術の変革 |
| 3 | 将来展望 |
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| 第2章 | 次世代型3DF─Ni／MH電池（円筒型）の開発と今後の展望 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 新規な次世代型3DF─Ni／MH電池の開発 |
| 3 | 今後の展望 |
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| 第4編 鉛蓄電池 |
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| 鉛蓄電池の有機ポリマーアクティベーターによる長寿命化と使用鉛量の25～50％削減した新型電池 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 新型活性化剤（有機ポリマー）の効果出現の条件 |
| 3 | 実用電池への効果のまとめ |
| 4 | 筆者らの約20年間の研究の大要 |
| 5 | 正極と負極に対する添加剤の効果 |
| 6 | SLi電池の劣化回復 |
| 7 | 150Aテスト |
| 8 | さまざまな電池にITE─有機ポリマー活性化剤を使用した結果 |
| 9 | 鉛量を25～50％削減した電池 |
| 10 | まとめ |
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| 第5編 注目される次世代蓄電池 |
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| 第1章 | 水系リチウム電池 |
| 1 | はじめに |
| 2 | オリビン正極とナシコン負極を用いた水系リチウムイオン電池 |
| 3 | おわりに |
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| 第2章 | リチウムサルファー電池 |
| 第1節 | リチウムサルファー電池の展望 |
| 1 | はじめに |
| 2 | レドックス活性な硫黄化合物 |
| 3 | 今後の展望 |
| 第2節 | リチウム－硫黄系高容量全固体電池の開発 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 有機電解液を用いたLi/S電池の特徴と開発動向 |
| 3 | 無機固体電解質を用いた全固体Li/S電池の開発 |
| 4 | おわりに |
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| 第3章 | 有機ラジカル電池の展望 |
| 1 | 有機ラジカルポリマーとは |
| 2 | 電極活物質としての有機ラジカルポリマー |
| 3 | ラジカルポリマーの合成と電池作製 |
| 4 | 新しいラジカル電池とその構成 |
| 5 | おわりに |
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| 第4章 | 金属空気電池 |
| 第1節 | 金属－空気電池用電極材料の開発と課題 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 金属─空気電池用酸素還元触媒材料の開発 |
| 3 | ガス拡散型酸素電極の設 |
| 4 | 金属─空気電池の二次電池化 |
| 5 | まとめ |
| 第2節 | 金属空気電池のための固体高分子形空気極の研究 |
| 1 | はじめに |
| 2 | 金属空気電池の二次電池化における空気極の課題 |
| 3 | 固体高分子形空気極の試み |
| 4 | おわりに |
| 第3節 | 鉄－空気二次電池に向けた鉄負極の容量向上の試み |
| 1 | 金属─空気電池の概要 |
| 2 | 鉄─空気二次電池に関する従来の取り組み |
| 3 | 鉄／ナノ炭素複合電極の設計およびその特性 |
| 4 | 今後の課題 |
| 第4節 | 空気極インピーダンス解析 |
| 1 | はじめに |
| 2 | インピーダンスの実例と解釈 |
| 3 | 反応解析 |
| 4 | おわりに |
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| 第6編 次世代蓄電池研究開発の展望 |
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| 1 | はじめに |
| 2 | 環境車両用電池の研究開発と高出力化 |
| 3 | 高出力電池の構築 |
