酸化物系固体電解質/全固体電池の基礎と開発最前線・今後の展望

全固体電池でのEV向け実用化の予測が大幅に前倒しされ、全固体電池への関心がますます高まっています。シーエムシー・リサーチでは「全固体電池の基礎理論と開発最前線」を2018年7月末に発行、好評を得ております。今回は、「安定性」や「安全性」では外せない酸化物系の固体電解質・全固体電池に改めて注目をしました。基礎的なお話、現在の研究動向の概要と今後の展望、各企業での取り組みを、当該書籍にご執筆いただいた当該分野の第一線の研究者の方々にお話いただきます。

講演1. 酸化物型全固体電池の開発動向と実現への課題

(10:30～12:00)

　全固体電池の開発において、硫化物系固体電解質を使用した系ではすでに現行リチウムイオン電池に匹敵する性能が達成されているのに対し、酸化物系材料を用いた全固体電池の性能は実用水準に遠く及ばない段階にとどまっている。当日は、この違いをもたらす固体電解質材料間の差異と、その克服に向けた取り組みについて講演する。

1. リチウムイオン電池の課題と全固体化への期待
2. 酸化物系固体電解質の開発とその特徴
3. 薄膜電池の開発と薄膜電池が示す全固体電池の特徴
4. バルク型電池実現への取り組み
• 質疑応答

講演2. 酸化物系全固体電池の基礎とガーネット型リチウム電解質の電池への応用

(13:00～14:30)

　最近、固体電解質を使う全固体電池が注目されていますが、まだまだ解決すべき多くの問題が残されています。本セミナーでは、全固体電池の電解質としての酸化物リチウムイオン導電体の特徴について概略し、特に、リチウム金属に安定なガーネット型リチウム固体電解質の特徴と全固体電池へ可能性を述べたいと思います。

1. 全固体電池の電解質開発の流れ
2. リチウムイオン導電性酸化物の概観
3. 酸化物系全固体電池の問題点
4. ガーネット型リチウム固体電解質の特徴、全固体電池への適用

講演3. 酸化物系固体電解質LLTO の高性能化

(14:30〜15:30)

　次世代リチウムイオン電池と目されている全固体電池・Li 空気二次電池に使用されるであろう固体電解質には、ガラス系・酸化物系・硫化物系など、いくつかの候補物質が開発のしのぎを削っている。本講演では、酸化物系の候補材料の一つであるLLTO の性能を向上させることが出来たので、LLTO の紹介及び要求される製造加工技術に関して述べる。

1. はじめに
2. 全固体電池概要
3. 東邦チタニウムのLithium Ion Battery (LIB) 材料開発の取り組み
4. LLTO の紹介
5. まとめ

講演4. 全固体型薄膜リチウム二次電池の特性と量産製造技術

(15:30〜16:30)

　薄膜二次電池の用途の多さ、特にセンサー、環境発電デバイス等の低消費電力デバイスとの相性の良さと良好な特性を紹介します。弊社の装置を使用して安定的に量産まで可能な薄膜二次電池を作製出来ること、各膜の良質な膜の作製に必要な条件を簡単に紹介し、最後に弊社での最新の研究結果も紹介します。

1. 全固体型薄膜リチウム二次電池の紹介
2. 全固体型薄膜リチウム二次電池製造工程と装置の紹介
3. 正極膜LiCoO2 のRF+DC 重畳成膜とその特性について
4. アモルファス型酸化物固体電解質膜の成膜と特性について
5. 弊社装置で試作した全固体型薄膜リチウム二次電池の特性について
6. 最新の研究開発内容について (新規酸化物系固体電解質LiSiON)
7. 次世代に向けての大量生産技術について