次世代二次電池の研究開発、展望と課題

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リチウムイオン電池は様々な電子機器のモバイル化はもちろんのこと、ドローンに代表される新たなデバイスの創出にも大きく貢献している。最近では平準化電源や電気自動車用電源へ応用され、二酸化炭素の排出削減を担う重要な役割も担っている。このような用途拡大に伴って電池に要求される要望も多様化・高度化している。現行のリチウムイオン電池では対応が難しいものも多いため、リチウムイオン電池の次の世代を担うポストリチウムイオン電池の実現が求められている。  本講演では、二次電池の基礎からリチウムイオン電池の現状と課題をはじめに解説し、その後にポストリチウムイオン電池と呼ばれる各次世代二次電池の開発状況と課題を述べる。ここでは、次世代二次電池の実現に大きな役割を担う電解質材料の設計に注目し、どのような研究開発が進められているかを解説する。

  1. 二次電池の基礎
    1. 電池の基本構成
    2. 充放電反応
    3. エネルギー密度と出力密度
    4. リチウムイオン電池の現状と課題
  2. 次世代二次電池
    1. 次世代二次電池の必要性
    2. 各次世代二次電池の開発状況、課題
  3. Li系次世代二次電池のための高容量正極、負極
    1. 正極材料
    2. 負極材料
  4. Li系次世代二次電池のための電解質設計
    1. 電解質設計の重要性
    2. 難燃性電解質
    3. 固体電解質
  5. 電極 – 電解質界面の設計
    1. 界面反応
    2. 添加剤の利用
    3. 表面修飾
    4. 固体電池における界面設計
  6. 次世代二次電池の用途展開
    1. モバイル・小型/薄型
    2. 自動車用・大型
  7. まとめ

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