硫化物系固体電解質を用いた全固体電池の硫化水素ガス安全対策、部材や製造環境の超低湿度化、分析試験

第1部 硫化物系固体電解質の概要、構造、技術課題について

(2022年10月12日 10:15〜11:45)

　無機固体電解質の1つである硫化物系電解質は、酸化物系よりも高いイオン伝導度を有し、広い電位域において電気化学的に安定であることから、全固体電池への応用が期待されている。 　本講演では、硫化物系ガラス電解質に着目し、全固体電池における熱的安定性評価、耐水性評価の一環として、透過型電子顕微鏡を用いた加熱状態や耐水性に関する微細構造観察の実験技術について解説する。

1. 硫黄系ガラスセラミックス
   1. 全固体電池について
   2. Li2S-P2S5系固体電解質材料について
2. 透過型電子顕微鏡を用いた電池材料研究について
   1. 透過型電子顕微鏡を用いた微細構造観察法
   2. 透過型電子顕微鏡を用いた局所構造解析法
   3. 高温TEMその場観察法
   4. 耐水性に関わるTEM観察技術と観察例
3. 最近の研究から
• 質疑応答

第2部 硫化物系全固体電池の硫化水素対策、水分対策の動き

(2022年10月12日 12:30〜14:15)

1. 硫化物系固体電解質の物理化学
2. 化学式と反応
3. 化学式量 (分子量) の比較
4. イオン伝導度と温度
5. EV用電池を仮定した場合の安全性
6. 密閉空間におけるH2S濃度試算
7. 化学物質の国際規制との関係
8. H2SとHF (フッ化水素) 、毒性の違いと対策
9. 硫化物系全固体リチウムイオン電池開発における安全性対策
10. 電池 (材料) メーカーや自動車メーカーの企業別のアクション
    • トヨタ自動車
    • 三井金鉱
    • 出光興産 ほか
11. 「ドライルーム」などの超低湿度環境での製造や、硫化水素ガスの「吸着剤」など、各種設備や後処理に関する企業別のアクション
12. 各大学のニュースリリースによる硫化水素ガス対策の研究事例のご紹介
• 質疑応答

第3部 硫化物系全固体電池用解析機器紹介

- 硫化物系固体電解質 MSによる発生ガス分析 -

(2022年10月12日 14:30〜15:30)

　質量分析装置 (MS) にTG (熱重量測定装置) を接続したTG-MSシステム使用して、測定した、硫化物系固体電解質の分析結果について解説する。

1. 全固体電池の分析に関わる分析試験装置の種類
2. 質量分析による電池分析について
3. 質量分析計を用いた硫化物系固体電解質の発生ガス分析
   1. 分析の進め方
   2. 分析環境や実験の安全性について
   3. 事例紹介と今後の展望
• 質疑応答

第4部 低露点環境下における硫化物系全固体電池の試作・評価・分析

(2022年10月12日 15:45〜16:45)

　環境規制の強化やカーボンニュートラル達成のために開発が盛んに行われている全固体電池について、低湿度環境下での試作・評価事例について紹介するとともに、当社における全固体電池の評価・解析技術について解説する。

1. 全固体電池開発の課題
   1. 全固体電池とは
   2. 全固体電池の開発の課題
2. 低露点環境下における硫化物系全固体池の試作や分析・評価
   1. 全固体電池の試作・評価における環境制御の重要性
   2. 低露点環境下での全固体電池の試作事例
   3. 低露点環境下での全固体電池材料の評価事例
3. コベルコ科研における全固体電池評価技術
   1. 固体電解質の最適化へのソリューション
   2. コーティング層の最適化へのソリューション
   3. 電極・セル構造の最適化へのソリューション
   4. 電池特性制御・管理の最適化へのソリューション
• 質疑応答