固体高分子電解質 (SPE) は、ポリエーテルなどの極性高分子と塩 (イオン源) から構成される新しい電解質材料である。これまでの電解質材料は、有機溶媒や無機系固体が主流であった。SPEは、液体などの漏洩が無く、かつ高分子特有の柔軟性を活かすことができる。このような特徴は、デバイスの軽量化や薄膜化につながるため、次世代イオニクス材料として注目されている。
本講演では、SPEの基礎 (高分子の構造、塩溶解メカニズム、イオン輸送現象、高次構造の影響、イオン伝導度の測定技術など) を紹介し、実用化に向けた問題点や今後の課題について述べる。また、演者により進められている最新の研究成果についても紹介する。
- 基礎編
- 電解質材料とは
- 電解質材料の分類 (液体電解質と固体電解質)
- 固体高分子電解質の本質的な特徴
- 固体高分子電解質のはじまりと歴史
- 固体高分子電解質の構成素材
- 固体高分子電解質の種類
- 固体高分子電解質の構造
- 固体高分子中における塩解離とイオン生成
- 固体高分子中のイオン移動メカニズム
- 錯体形成と高次構造解析
- 測定・評価編
- イオン伝導度
- 測定法 (交流法と複素インピーダンス測定)
- 測定用セルの構造
- 測定システムの基本構成
- データ解析と結果の解釈
- イオン輸率
- 測定法の種類
- 測定システムの基本構成
- データ解析と結果の解釈
- その他の測定・評価
- 応用編
- 固体高分子電解質の応用【1】~リチウムイオン二次電池~
- 固体高分子電解質の応用【2】~色素増感太陽電池~
- 固体高分子電解質の応用【3】~固体高分子形燃料電池~
- 固体高分子電解質の応用【4】~その他の応用例~
- 研究の新展開編
- 現状のまとめと課題
- 最近の研究動向
- 富永研究室の研究紹介
- 二酸化炭素の応用 (1) 溶媒利用によるイオン伝導度の改善
- 二酸化炭素の応用 (2) 原料利用による新規高分子の合成
- 高分子/無機フィラー複合体の可能性
- メソポーラス化合物を充填した燃料電池膜用高分子複合体
- 固体高分子電解質を利用した帯電防止ポリマーアロイの開発
- その他