固体イオニクス 実践編 (中級)

第1部 電極-無機固体電解質の界面を考える!

(2013年8月9日 10:30〜12:10)

長崎大学 大学院工学研究科 准教授 山田 博俊 氏

　次世代蓄電デバイスとして期待される全固体型二次電池の実用化には、固体電解質のバルク伝導率の向上だけではなく、粒界や電極界面における内部抵抗の改善が重要である。固体・固体界面における現象とイオン伝導性に与える影響について、具体例をもとに解説する。

1. 次世代蓄電デバイスと全固体型二次電池
2. 全固体型二次電池固有の抵抗
   1. 構造的要因
   2. 内因的 (物質的) 要因
3. 固体電解質の界面構造
   1. 界面反応相の形成
   2. 界面歪み
   3. 空間電荷層
      1. Gouy-Chapmanモデル
      2. Mott-Schottkyモデル
4. 固体・固体界面の分析
   1. 電気化学的手法
   2. 電子顕微鏡による観察
   3. ナノ複合体を利用した観察
5. 固体電解質・電極の構造とイオン伝導性
   1. Li2SiO3
   2. Li1.3Al0.3Ti1.7 (PO4) 3
   3. 空間電荷層の厚さ
6. 固体電解質の粒界抵抗
7. イオン伝導体のナノサイズ効果
   1. AgI/メゾポーラスアルミナ
   2. AgBr/メゾポーラスアルミナ
   3. LiI/メゾポーラスアルミナ

• 質疑応答・名刺交換

第2部 無機固体電解質で全固体リチウムイオン電池を作るには?

(2013年8月9日 13:00〜14:40)

(独) 物質・材料研究機構 環境・エネルギー材料部門 副部門長 高田 和典 氏

　低炭素社会の実現に向けた施策の一つとして、ハイブリッド自動車や、プラグインハイブリッド自動車、さらには電気自動車などの低環境負荷次世代自動車の開発が進められている。その鍵となる高性能蓄電池としてはリチウム電池に期待がかけられているが、車載用途のリチウム電池を実現するためにはまだ解決すべき課題がいくつか残されている。 　本講演では、その解決法として有望視されている、無機固体電解質を用いたリチウム電池の全固体化について紹介する。

1. 全固体電池開発の歴史
   1. 全固体電池の特徴
   2. 全固体電池の課題と解決への取り組み
   3. リチウムイオン電池の課題
2. リチウムイオン電池の全固体化
   1. 全固体化の利点
   2. 全固体化における課題
   3. 正極/硫化物固体電解質界面
   4. ナノイオニクスに基づく高出力界面設計
3. 高出力界面の構築
   1. 高イオン伝導性緩衝層材料
   2. ナノシート
   3. 自己形成コア―シェル構造

• 質疑応答・名刺交換

第3部 リチウムイオン導電性固体電解質のイオン伝導度測定法

(2013年8月9日 14:50〜16:30)

リチウムイオン導電性固体電解質のイオン伝導度測定法
名古屋工業大学 物質工学専攻 准教授 中山 将伸 氏

　リチウムイオン電池の全固体化に向けて、固体電解質の開発が求められています。 　この固体電解質のイオン導電性を評価するために、多くの場合インピーダンス測定法が利用されていますが、本講座ではインピーダンス法の原理から実際的な測定上の注意点まで紹介する予定です。

1. 固体電解質材料
   1. 固体電解質材料の特徴
   2. ホッピング理論、ボルツマン統計、アレニウスプロット
2. インピーダンス測定法
   1. インピーダンス法の原理
   2. インピーダンス測定法の装置構成
   3. インピーダンス測定データ―の解析
3. 総括

• 質疑応答・名刺交換