固体電解質電池の基礎と開発動向

電池をはじめとするイオニクス素子の信頼性・安全性を向上し、コンパクト化を可能にするためには、全固体化が必須であり、優れた固体電解質の開発が望まれている。 　本セミナーでは、まず、固体電解質の種類と構造的特徴について基礎から詳しく解説する。次に、固体電解質を用いた中温無加湿燃料電池、硫化物系リチウムイオン二次電池および鉄/空気電池について、基礎、開発の動向、設計上の留意点を概観し、私たちの研究グループの成果を詳しく説明する。

1. 固体電解質の構造・特徴
   1. 欠陥構造と安定化ジルコニア
   2. 平均構造とα-ヨウ化銀
   3. 層状構造とβ-アルミナ
   4. 開放構造と超イオン伝導性ガラス
   5. 固体電解質の物性・電気化学的特性
   6. 電解液との違いで留意すべき点
2. 固体電解質の評価と電極反応
   1. 固体電解質のイオン導電率測定
   2. 固体電解質の輸率測定
   3. 固体電解質の電気化学的安定性評価法
   4. 電解質/活物質界面抵抗評価法
3. 固体高分子形燃料電池への適用
   1. プロトン伝導体の種類と特徴
   2. 燃料電池の種類、基礎、開発動向
   3. 燃料電池への固体電解質適用・設計上の留意点
   4. 中温無加湿燃料電池への取組み
4. 全固体リチウムイオン二次電池への適用
   1. リチウムイオン伝導体の種類と特徴
   2. 全固体リチウムイオン二次電池の基礎、開発動向
   3. 全固体リチウムイオン二次電池への固体電解質適用・設計上の留意点
   4. 硫化物系全固体リチウムイオン二次電池への取組み
5. 金属/空気電池への適用
   1. 水酸化物イオン伝導体の種類と特徴
   2. 金属/空気電池の種類、基礎、開発動向
   3. 金属/空気電池への固体電解質適用・設計上の留意点
   4. 鉄/空気電池への取組み
6. まとめと今後の展望