スラリーの挙動と制御技術及びリチウムイオン電池電極への応用

第1部 スラリーの挙動と制御技術および評価方法

(2019年3月8日 12:30〜14:15)

　固液分散系スラリーは非常に幅広い分野で使用されているにもかかわらず、その調製法や評価については、一般的にはあまり重要視されていないのが現状です。重要視されない原因の一つとして、スラリーの特性が最終製品の品質と密接な関係にあることは経験的に広く知られてはいるものの、特性評価の明確な基準が存在するわけではないため、結局はプロセスごとに試行錯誤を繰り返すことになることや、経験的に調製法を確立したはずなのに、日によって全く異なる特性を持つスラリーができ上がることも珍しくないという、ある種「生もの」のような取り扱いの難しさが挙げられます。 　本セミナーでは、スラリーの取り扱いの基礎から、スラリー中の微粒子の分散制御、そして分散状態の評価について、リチウムイオン電池電極スラリー評価の実例を用いて解説します。

1. スラリーに関する基礎知識
   1. スラリーとは?
   2. 微粒子をスラリーとして取り扱う理由とトラブル発生要因
2. 液中微粒子の分散・凝集の原理
   1. 粒子表面と媒液の親和性
   2. 粒子間相互作用 (DLVO理論)
   3. 高分子分散剤の添加
3. 様々なスラリー評価法とその特徴
   1. スラリーの流動特性評価
   2. スラリー中微粒子の沈降堆積挙動と充填特性評価
   3. その他の評価法
4. スラリー評価の実例
   1. 非水系スラリーの評価 (リチウムイオン二次電池電極材料を例として)
   2. 多成分系スラリーの評価 (リチウムイオン二次電池電極材料を例として)
5. まとめ

第2部 キャビテーションを利用した高速分散装置によるLiB電極 (黒鉛、LFP、ハイニッケル活物質) スラリー化技術

(2019年3月8日 14:30〜16:15)

　キャビテーション効果を利用した高速分散装置の紹介と最近高容量正極活物質として注目されているNCM、NCAなどのハイニッケル活物質の課題と水系化に向けた取り組みの一例を報告する。

1. 現状のLibスラリー製造の問題点
   1. 現状のスラリー製造装置
   2. 現状のスラリー製造装置の課題・問題点
   3. 現状のスラリー製造工程
2. 高速スラリー化のためのイノベーション
   1. キャビテーション効果による分散機構について
   2. 高速分散装置の特長と用途
3. 難溶解性高分子 (CMC) の水への溶解
4. 負極スラリー (黒鉛/CNT) の高速スラリー化
5. LiFePO4の水系スラリー化について
6. 水系プロセスによるハイニッケル系正極スラリー化について
   1. ハイニッケル系正極活物質の問題点
   2. 中和剤としての炭酸ガスの利用について
   3. 水系への適用
   4. 有機系への適用
7. まとめ