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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／ |
６０,５００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
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| 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
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| 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 |
| 3.1 | Li/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 |
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| 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 |
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| 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 |
| 3 | Sn-Sb硫化物ガラス-Si系負極の開発と電池特性 |
| 4 | SiO負極の開発と電池特性 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
| 2 | Li2S-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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 第10章 | NMRによるリチウムイオン電池の計測 |
| 1 | NMR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 |
| 1.4 | Motional Narrowingとイオンダイナミクス |
| 2 | NMR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 |
| 2.4 | NMRマイクロイメージング(マイクロMRI) |
| 3 | NMR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 |
| 4.4 | SEIと反応生成物への適用 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 第13章 | マグネシウム系二次電池の開発課題 |
| 1 | Mg系二次電池の材料技術 |
| 2 | Mg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 |
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| 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 |
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| 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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