リチウム電池正極材のコーティング技術とサイクル特性向上

第1部 高電位化に向けた正極活物質の表面改質技術

(2016年10月14日 10:30〜12:10)

　リチウムイオン二次電池のエネルギー密度向上の一環として正極の電位を高める技術開発がなされている。 　これには、既存の正極活物質の充電電圧を高める技術と、高電位正極活物質を使い込む技術が挙げられるが、多くの解決すべき課題がある。 これら課題の有力な解決手段が表面改質であり、この技術内容について解説する。

1. リチウムイオン二次電池とその正極活物質
   1. 各種正極活物質の特徴
   2. 表面改質によって得られる効果
   3. 高電位化の利点と課題
2. 正極活物質の高充電圧化技術
   1. LiCoO2
   2. NiCoMn三元系
3. 高電位正極活物質の実用化技術
   1. 5V級スピネル系
   2. Li過剰固溶体系
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 表面被覆LiCoO2薄膜電極のLi拡散性と電気化学的効果

(2016年10月14日 13:00〜14:40)

　Liイオン二次電池は、近年、世界的な環境意識の向上から環境自動車用の電池として急速に普及しており非常に注目されています。 　本講座では、リチウムイオン二次電池の正極材料についての技術開発と課題、表面被覆材料の効果について研究事例を交えながらご説明します。

1. Liイオン二次電池について
2. 正極材料の技術開発および課題
3. 表面被覆LiCoO2薄膜電極の電気化学的効果
   1. 表面被覆材料について
   2. 正極薄膜電極の作製
   3. 電気化学的効果
4. 表面被覆材料のLi拡散性が電池特性に及ぼす影響
   1. 表面被覆正極薄膜のLi拡散性の評価
   2. 電池特性に及ぼす影響
• 質疑応答

第3部 フラックスコーティング法によるNi-Mn系リチウムイオン電池正極材料の作製

(2016年10月14日 14:50〜16:30)

　高電位系電極材料の新しい作製方法を提案します。 また,それらの材料を高品質化することで、性能を向上させることができます。 Ni – Mn系正極活物質だけでなく、他の正極活物質や負極活物質、さらには固体電解質などへの応用展開も可能になります。さらに、集電体との接合などのヒントにもなります。 　結晶材料による基礎的研究開発アプローチを知ることで、リチウムイオン二次電池の性能向上を可能にする材料設計の知見を得ることができます。 フラックス法はニッチな技術ですが、とてもノウハウを要する技術になります。フラックス結晶合成のヒントが収集できます。

1. 全固体型リチウムイオン二次電池概要
2. 正極活物質層形成技術・界面接合技術の紹介
   1. フラックス法とフラックスコーティング法 (フラックス法の原理)
   2. フラックス育成した正極活物質結晶
   3. フラックスコーティング形成した正極活物質結晶層
3. 新規正極活物質結晶層～稠密結晶層～の提案
   1. 稠密活物質層とは (稠密結晶層の電極応用)
   2. 計算科学を導入した正極活物質組成制御
   3. LiNi0.5Mn1.5O4稠密結晶層の作製と評価
4. 新しいフラックスコンセプトのリチウムイオン二次電池材料創成への応用
   1. 新コンセプト～ガラスフラックス～
   2. ガラスフラックス法による正極活物質/固体電解質層界面の形成
5. まとめと今後の展開
• 質疑応答