リチウムイオン電池電極に向けたバインダーの適用技術

第1部 リチウム電池におけるバインダー材料の役割と求められる特性

(2023年4月26日 10:00〜11:30)

　リチウムイオン電池のバインダーは4大材料 (正・負極活物質、セパレータ、電解液) ではない。しかし、バインダー無しでリチウムイオン電池は簡単には出来ない。 その理由を主要材料との関わりを説明する。また、バインダーという切り口でリチウムイオン電池と次世代電池を眺めてみると色々な事が分かってくる。そんなバインダーについて分かりやすく説明する。

1. リチウムイオン電池市場と動向
2. リチウムイオン電池とバインダーの役割
3. リチウムイオン電池のバインダー材料について
4. 次世代二次電池の候補とバインダー
• 質疑応答

第2部 PVdF樹脂系バインダーおよび導電助剤の開発動向

(2023年4月26日 12:10〜13:40)

　リチウムイオン二次電池において、バインダーは必要不可欠なものであり、密着性以外にも電極製造の安定性・高容量化設計と密接に関係する重要な材料である。 　本講座ではPVDF樹脂系バインダーの機能と弊社バインダー製品を紹介するとともに、導電助剤として注目を浴びている単層CNTを用いた弊社開発品の諸効果について紹介する。

1. バインダー
   1. バインダーの機能
   2. PVdF樹脂系バインダーの種類、各種性質、技術動向
   3. ダイキンのPVdF樹脂系バインダー NEOFLON VT-475について
   4. バインダーとしての使用例
   5. 電極評価
   6. 電池評価
2. 導電助剤の開発動向
   1. 導電助剤の機能、技術動向
   2. 単層CNTの特徴
   3. 分散液の詳細
   4. MWCNTとの比較
   5. 電極評価
   6. 電池評価
3. 今後の展望
4. まとめ

第3部 ケイ素系負極に向けたバインダーの活用による充放電特性改善

(2023年4月26日 13:50〜15:20)

　我々はリチウムイオン二次電池用正負極活物質の合成研究開発を行っており、活物質の高容量化・長寿命化のためには電極を構成する素材の最適化が必要不可欠だと考える。 　そこで、本講座ではケイ素粉体をベースにした負極電極を構成するマトリクス素材として、バインダーの物理的・電気化学的特性に着目し、活物質の膨張収縮による合材層構造崩壊抑制などの諸効果を検証した。

1. 背景
   1. ケイ素負極活物質 (研究開発実績)
   2. 粉体活物質とバインダー
   3. バインダーの種類
2. バインダー評価
   1. バインダーと活物質、集電体との密着性 (剥離強度)
   2. バインダーの圧縮強度・膨潤性
   3. バインダーの充放電特性評価
   4. 電極作製プロセス
   5. バインダーの最適活用によるリチウムイオン二次電池充放電特性の評価
3. メカノケミカルプロセスによるケイ素負極活物質の合成および充放電特性
   1. メカノケミカル法による粉体型ケイ素負極活物質の合成
   2. 充放電特性の評価
4. まとめ
• 質疑応答

第4部 合金系電極に向けた無機バインダの適用と電極特性、電池安全性の改善

(2023年4月26日 15:30〜17:00)

　リチウムイオン電池が商品化されて30年が経過した。現在、さらなる高性能化を図るため、多様な電池系の開発が世界中で行われている。 　本講演では、高容量電池を実現するための負極、正極、全固体電池などの各用途の無機バインダについて紹介する。

1. 二次電池の市場動向
2. 現行のリチウムイオン電池の動作原理と技術的課題
3. 高容量負極の開発
   1. 合金系負極について
   2. 無機バインダを用いた合金系負極の開発
4. 高容量正極の開発
   1. 高ニッケル系正極について
   2. 高ニッケル系正極への無機バインダの適用
5. 今後の展望