硫化物系全固体リチウム電池のイオン伝導率向上と界面制御

第1部 硫化物固体電解質の高出力界面設計

(2017年6月30日 10:30〜12:10)

　リチウムイオン電池の全固体化は、有機溶媒電解質に起因する問題を解決するものとして期待されている。 　講演では、リチウムイオン電池の全固体化に向けて開発された固体電解質、それらを使用した際に界面で生じる課題ならび解決に向けた取り組みについて紹介するとともに、高容量負極の可能性についても言及する。

1. リチウムイオン電池の全固体化
   1. リチウムイオン電池の課題
   2. 全固体化への期待
   3. リチウムイオン伝導性固体電解質
2. 硫化物固体電解質系全固体電池における正極界面
   1. 硫化物固体電解質系における課題
   2. 正極界面におけるナノイオニクス
   3. ナノイオニクスに基づく界面設計
   4. 高出力界面の構築
   5. 計算科学からのアプローチ
3. 硫化物固体電解質系全固体電池における負極界面
   1. 全固体電池におけるシリコン合金負極
   2. シリコン合金負極のサイクル特性
• 質疑応答

第2部 硫化物ガラス系電解質を用いた全固体電池の開発動向とその課題

(2017年6月30日 13:00〜14:40)

　PHVやEVの普及が加速される中、高エネルギー密度二次電池の重要性が高まっている。その安全性や信頼性を飛躍的に向上させるには、蓄電池の全固体化が有効であることが広く認識されている。 　ここでは、硫化物系や酸化物系のガラス系無機固体電解質を用いた全固体二次電池に関する研究動向を概説し、その電池の課題と解決に向けたアプローチについて紹介する。 　特にその高エネルギー密度化にむけた取り組みについて詳しく述べる。

1. はじめに
   1. 全固体電池の特長と研究動向
   2. 無機固体電解質材料の基礎
2. 無機ガラスベース固体電解質を用いた全固体リチウム電池
   1. バルク型全固体電池の基本構成と課題
   2. 全固体リチウム二次電池における界面構築
3. 体積エネルギー密度重視全固体リチウム電池
   1. 固体電解質コーティング
   2. 固体電解質の液相合成
4. 重量エネルギー密度重視全固体リチウム電池
   1. 全固体リチウム – 硫黄電池
   2. 固体電解質の活物質化
5. おわりに
   1. JST – ALCA – SPRINGでの研究成果
   2. 今後の展望
• 質疑応答

第3部 超イオン伝導体の開発と全固体セラミックス電池への応用

(2017年6月30日 14:50〜16:30)

　ポストリチウムイオン電池の開発が求められる中、全固体型のリチウム電池の実現が期待されている。全固体リチウム電池は安全性、エネルギー密度に優れるデバイスとして位置付けられているが、その性能は固体電解質に強く依存する。 　本講座では、固体電解質材料の分類や、開発状況について説明した上で、特に高いイオン導電率を示す、Li10GeP2S12系電解質の開発状況および電池への適用例について紹介する。様々な電極を用いた全固体リチウム電池の性能や課題について、最新の動向を踏まえて講義する。

1. 全固体リチウム電池
   1. 固体電池の特徴
   2. 全固体リチウム電池の現状
2. リチウム系固体電解質
   1. 固体電解質の分類
      1. 酸化物系材料
      2. 硫化物系材料
      3. その他の材料
   2. リチウム系固体電解質の課題
3. Li12GeP2S12系固体電解質
   1. LGPS電解質の特徴
   2. LGPS電解質の開発状況
   3. LGPS電解質の分類
4. LGPS系電解質の適用事例
   1. 酸化物系電極を用いた電池
   2. 硫化物系電極を用いた電池
   3. 硫黄活物質を用いた電池
   4. 金属Liを用いた電池
5. 総括
• 質疑応答