リチウムイオン電池用セパレータの耐熱性、透過性向上とその評価

第1部 リチウムイオン電池用セパレータの耐熱コーティング技術

(2018年1月18日 10:00〜11:30)

1. 樹脂コーティングによるオレフィンセパレータの耐熱性向上
2. 粒子コーティングによる耐熱性向上
3. PE/PPラミネートによる耐熱性向上
4. 超高分子量ポリエチレンによる耐熱性向上
5. オレフィン以外の材料による耐熱性の向上
   (ナノファイバー不織布のセパレータ特性)
   1. ポリイミドの場合
   2. セルロースの場合
• 質疑応答

第2部 リチウムイオン電池用セルロースナノファイバー複合セパレータの開発

(2018年1月18日 12:10〜13:40)

　主として高圧ホモジナイザーを用いる無処理あるいは化学修飾セルロースナノファイバー (CeNF) の製造と得られた試料に関する特徴、CeNFと熱可塑性ポリマーやネットワークポリマーとの複合化と応用についての実例と複合体の物性等について述べる。 　また、機能材料への適用として、リチウムイオン電池用セパレータの開発例を挙げ、二軸押出機を用いたセルロースの化学修飾、ナノ分散法の進展を含む一連の製造法 (湿式) とセパレータ物性について紹介する。

1. セルロースナノファイバー (CeNF) の製造とポリマーとの複合化
   1. 背景
   2. セルロース原料とナノファイバー化法、試料の特徴
   3. セルロースの化学修飾例
   4. ポリマーとの複合化例と複合体の物性
      1. 熱可塑性ポリマーとの複合化
      2. ネットワークポリマーとの複合化
   5. リチウムイオン電池用セパレータの開発とセパレータの性能評価
      1. 背景
      2. セパレータの製造
      3. リチウムイオン電池用セパレータへの利用と評価
2. 今後の課題
• 質疑応答

第3部 ナノファイバー不織布を用いたリチウムイオン電池のセパレータの高性能化

(2018年1月18日 13:50〜15:20)

　現在、主なセパレータは乾式法と湿式法で作られているフィリム型であるが これらのセパレータは孔の空隙率が低く (約40%) 、電解液の濡れ性が低く、また熱的安定性の低下という欠点がある。 　一方、不織布型のセパレーターは、低コスト、微孔構造になりやすい (空隙率約60～90%) ことから多孔フィルムの代替品として重視されている.その内、エレクトロスピニングは、静電気紡糸で極細ナノファイバーを作り出す技術で、様々な領域に応用されている.エレクトロスピニング技術を用いて、基材の上にナノファイバーを紡糸し、出来上がった複合材料は孔のサイズが小さく (数百ナノメートル) 、空隙率が高く (約80%) 、通気性が改善できるなどの特長を持つため、LIB用セパレーターとして検討されていることを紹介する。また、セパレータの現状として中国の動きを見てみる。現在、講師は中国江西省人民政府の100人研究者として選ばれ多くの中国の関連企業の研究指導を行っている。さらに、結論としてこれからのセパレータのゴールを提案する。

1. ナノファイバーとは?
   1. ナノファイバーの始まり
   2. ナノファイバーの現状
   3. ナノファイバーの未来
2. 電池の現状と限界
3. 世界のセパレータの動向
   1. 中国の現状と未来
   2. 近年のセパレータの研究動向
4. ナノファイバー不織布を用いたセパレータの高性能化
   1. 試料作製
   2. フィリム型セパレータとの比較
   3. 評価
5. これからセパレータの行く道
6. 結論
• 質疑応答

第4部 クレーズ制御法によるリチウムイオン電池用セパレータフィルムの開発とその特性

(2018年1月18日 15:30〜17:00)

　リチウムイオン電池の開発では、その電池容量や安全性の面からもセパレーターの優劣が大きく影響します。ここでは高分子破壊の初期現象を利用した電池セパレーターについて取り上げます。高分子フィルムを多孔質化する方法であるクレージング法は、我々の研究グループ独自のものであり、同技術を用いた光学用フィルムや透過フィルターなどが製品となっています。 　今回は、これを電池セパレーターへ応用することで、従来フィルムを超える性能が期待されることが分かったので、ごく最近の成果を交えながら解説します。

1. クレーズとは
   1. 高分子鎖の絡み合いとクレーズ
   2. 簡易なクレーズ制御法
   3. クレーズが生じた高分子フィルムの多様性
2. クレーズによるナノ多孔フィルムの特性
   1. 多孔層の規則性
   2. 気体透過性の制御
3. リチウムイオン電池セパレーターへの応用
   1. 透過性能の向上目指す
   2. 安全なシャットダンを目指す
   3. 高い強度を目指す
• 質疑応答