リチウムイオン電池材料の開発方向性と安全性・寿命解析技術

地球環境問題、資源問題がクローズアップされる今、エコカーの普及促進、再生可能エネルギーへの転換などの政策が、今後もリチウムイオン電池市場成長を牽引し、リチウムイオン電池市場は2030年には凡そ40兆円 (2018年の10倍) と予測される。この巨大成長市場獲得を目指し多くのメーカー様が参入・開発を進められているが、最近、どこに開発の焦点を当てるのが適策かという質問が多く寄せられます。 　リチウムイオン電池の魅力はそのエネルギー密度にあり、その開発方向性には大きく分けて2つあります。 (1) 材料起因エネルギー密度向上と関連部材開発 (第一軸) 、 (2) 急速充電・寿命、安全性向上による高エネルギー密度化 (設計マージン、安全率向上/第二軸) であり、第二軸開発はEV、電力貯蔵システム普及のキーとなります。 　本講座では、実用化の観点での先端、次世代電池材料、全固体電解質電池の開発指針をこの2側面から議論するとともに、今後の開発に必須となるリチウムイオン電池の安全・寿命に関する基本的な考え方、寿命、SOH推定、劣化メカニズム推定、安全性 (経年を含む) につき解説します。また、2030年持続可能な社会実現に向けた蓄電関連技術の新たな開発方向性についても提案し、実現に必要な要素技術につき議論します。

1. リチウムイオン電池概観
   1. 何故、リチウムイオン電池なのか?
   2. リチウムイオン電池の高エネルギー密度競争の弊害
   3. リチウムイオン電池の市場、コスト、将来
   4. リチウムイオン電池を取り巻く課題
   5. リチウムイオン電池開発ロードマップ
2. 先進・次世代リチウムイオン電池
   1. Wh/lの実現に向けた材料開発
   2. 正極材料の開発指針
   3. 負極材料の開発指針
   4. バインダー、導電材、電解液への要求
   5. Liプリドープ技術
1. 全固体電解質電池
   1. 全固体電解質電池の魅力・期待
   2. 全固体電池開発における試作・評価
   3. 全固体電池開発における評価解析
   4. 全固体電解質電池の実用化課題
3. リチウムイオン電池の寿命・SOH・制御
   1. リチウムイオン電池の劣化について
   2. リチウムイオン電池の信頼性評価・劣化解析概要
   3. リチウムイオン電池の2つの劣化メカニズム
   4. 反応偏在の寿命影響
   5. リチウムイオン電池の寿命・SOH推定
   6. リチウムイオン電池の制御による高寿命化の考え方
4. リチウムイオン電池の安全性
   1. リチウムイオン電池の安全性概要
   2. 内部短絡系安全性評価
   3. 経年劣化時における安全性
   4. モジュール、パック化におけるトピックス
5. 2030年社会に向けた電池開発~要素技術とは、新たな方向性はあるか?