リチウムイオン電池材料、次世代電池の開発ポイント

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、高エネルギー密度化の観点から実用化を見据えた先端、次世代電池材料、全固体電解質電池開発におけるポイントについて説明します。また、今後の開発やリユースに必須となるリチウムイオン電池の寿命の観点から劣化メカニズム、寿命・SOH推定、経年安全性につき解説します。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である電池の超長寿命化開発についてもKRIでの取り組みを紹介します。

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 (寿命、安全)
   3. 次世代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
      • ハイニッケル
      • Li過剰など
   3. 負極材料の開発指針
      • Si系
      • Li金属など
   4. 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. 全固体電解質電池の実用化課題
2. ナトリウムイオン電池
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2つの劣化メカニズム
   3. リチウムイオン電池の寿命推定
   4. 反応偏在の寿命影響
   5. リチウムイオン電池のSOH診断、電池パスポート
   6. リチウムイオン電池の制御による高寿命化の考え方
   7. 年社会に向けた電池開発、新たな方向性はあるか?
   8. CASE、MaaSの具現化
   9. 2030年社会が要求するリチウムイオン電池とは
   10. 超長寿命電池の開発 (5倍の壽命を実現するには)