リチウムイオン電池はモバイル機器の電源として瞬く間に普及し、現在はHV/EV用電源、家庭用蓄電池等として使われつつあり、急速に大型化が進んでいる。大型化によって放熱の問題が深刻になり、急速充電・放電時等の発熱によって発煙・発火する危険性が増すが、これは可燃性の有機電解液に起因している。全固体電池では不燃性のセラミクス固体電解質を用いることで安全性を高めているが、同時にサイクル寿命が長く自己放電が小さいという特徴も併せ持つ。硫化物系の固体電解質を用いた全固体電池はリチウムイオン電池と同等、もしくはそれ以上の性能が見込めるほど研究開発が進んでいるが、究極の安全性が期待できる酸化物系固体電解質型全固体電池では、薄膜電池を除いて実用的な電池性能にはほど遠い状況にある。
本講では全固体電池で重要な「界面」に焦点をあて、薄膜技術を用いた問題解決の試みについて、現場の研究者の視点で紹介する。
- 現在主流のリチウムイオン電池
- その他の二次電池と比べた特徴
- 抱えている問題
- 次世代の全固体電池
- リチウムイオン電池との比較
- 実運用に向けた課題
- 固体電解質
- 硫化物系固体電解質
- 酸化物系固体電解質
- 硫化物系固体電解質型全固体電池
- イオニクスとナノイオニクス
- ナノイオニクスに基づく界面設計
- 酸化物系固体電解質型全固体電池
- バルク型電池と薄膜型電池
- 薄膜電池作製プロセス
- パルスレーザー堆積 (PLD) 法
- RFスパッタ法
- 真空蒸着法
- グローブボックス
- バルク型の酸化物型全固体電池実現へのアプローチ
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