イオン伝導性ナノファイバーの電解質特性と全固体型二次電池用電解質の開発

環境問題、エネルギー問題の解決に資する研究領域として固体電池がある。例えば、Li二次電池は電解質に有機液体を用いているため、安全性や成型性に問題があり、その固体化が望まれてきた。固体電解質膜として有機高分子を用いた研究が数多く行われてきたが、必ずしも実用化に繋がる材料開発には至っていない。 　我々は、ナノファイバーが持つ特性 (超比表面積効果、ナノサイズ効果、超分子配列効果) を利用することにより、これまでにない高分子形固体電解質膜の開発が可能であることを報告してきた。既に燃料電池用の電解質膜としてプロトン伝導性ナノファイバーフレームワークからなる電解質膜において、伝導性、ガスバリア性、安定性、薄膜化を著しく改善できることを明らかにしている。 　本セミナーでは、リチウムイオン伝導性ナノファイバーフレームワークからなる新しい全固体型Li二次電池に関して、コンセプト、作製法、リチウムイオン伝導性、電池特性について紹介する。

1. ナノファイバーの特性とそのイオン伝導性
   1. ナノファイバーの合成
      • エレクトロスピニング法についての解説
   2. ナノファイバーの物性
      • ナノファイバーが持つ化学的、物理的特性
   3. ナノファイバーの伝導性
      • ナノファイバーを用いてイオン伝導性を向上させるための考え方
2. イオン伝導性ナノファイバーフレームワークを用いた全固体型Li二次電池の開発
   1. これまでの全固体型Li二次電池の現状
      • 高分子材料、無機材料の問題点
   2. ナノファイバーからなる新奇全固体型Li二次電池の開発
      • リチウムイオン伝導性、輸率、デンドライド抑制、薄膜化などの問題解決に向けた取り組み
3. 今後の展開