全固体電池の基礎と最新の研究動向

第1部 全固体リチウム電池の最近の研究動向

～固体電解質開発の新たな切り口～

(2019年10月18日 12:30〜14:30)

　各国の自動車産業では、ガソリン車から電気自動車へのシフトが急速に進められています。電気自動車ではエンジンに代わり、電池特性が自動車の性能や市場価格に直結します。例えば電池のエネルギー密度は自動車の航続距離を左右し、充電器ステーションでの急速充電は電池の高出力特性がカギとなります。他にも安全性を含め、全ての面で優れた蓄電池の開発が急務となっています。最も有望な蓄電池のひとつが全固体リチウム電池です。全固体電池では、高い安全性・信頼性だけでなく、固体電解質を用いることで初めて発現する、従来の電池では得られなかった様々な特性が期待されます。 　本講演では、現在知られている固体電解質材料をいくつかご紹介いたします。更に、固体電解質材料の新たな設計指針など、私が現在取り組んでいる研究内容についても簡単にご紹介いたします。

1. はじめに ～なぜ全固体電池なのか?～
   1. 現行のリチウムイオン電池の特長と課題
   2. 電池の全固体化によるメリット
   3. 最近の研究動向、産業界の動向も併せて
2. 代表的なセラミックス固体電解質、材料系毎に
   1. ハロゲン化物系 ～世界で始めて実用化された固体電解質～
   2. 酸化物系 ～究極の全固体電池の構築～
   3. 硫化物系 ～最も高いLi+イオン伝導度が発現～
   4. 水素化物系 ～最近発見された新たな材料系～
3. 従来と異なるタイプの新型固体電解質開発の現状
   1. KI、NaIをベースとした固体電解質開発
   2. アルカリハライド中のLi+伝導機構
   3. 新型固体電解質を用いた全固体電池の試作状況
   4. 更なる伝導度向上に向けて

第2部 酸化物系固体電解質材料の基礎と最新動向

(2019年10月18日 14:40〜16:30)

　固体電解質を活用した全固体電池の研究開発が進められている。特に、化学的な安定性が良好なことから、高い安全性を有する酸化物系固体電解質を用いた全固体電池の実現が期待されている。しかしながら、硫化物系材料と比較すると、導電率の更なる向上が必要と考えられ、電解質材料の研究開発が重要である。 　このような観点から、本講演では、酸化物系固体電解質材料の研究開発の歴史から最近の研究動向までを概説する。

1. 次世代リチウム二次電池
   1. リチウム二次電池の現状と課題
   2. 全固体電池の期待と課題
   3. 固体電解質材料の現状と課題
2. 酸化物系固体電解質材料
   1. 酸化物系固体電解質材料の基礎
   2. 酸化物系固体電解質材料の最近の研究動向
3. ガーネット型固体電解質材料
   1. ガーネット型固体電解質材料の歴史
   2. ガーネット型固体電解質材料の基礎
   3. ガーネット型固体電解質材料の最近の研究動向
4. 酸化物系全固体電池の最近の研究開発動向
5. 酸化物系全固体電池の今後の課題