1991年にSONY株式会社によって創造された“リチウムイオン電池”は、33年後の現在、EVを始めグローバルな、モバイル電源のほぼ全てを担うに至った。しかし2024夏現在、あれほど勢いがあったEVと、EV用電池の生産量が急に低下した。特に欧米においてその状況が著しいが、順調な生産を継続する中国においても、その内容は特に原材料のコスト構成において、劇的な変化が見える。EVの普及には電池コストが最大の障壁である、これはこの十数年言われ続けて来た。コストは正極材の問題であろうと考えていたが、意外にも正極のバインダーである、ふっ素ポリマー (PVDFなど) にも降りかかって来た。コバルトフリーの鉄リン酸リチウムLFP正極材への、大幅なシフトは、安価な水系バインダーの採用と相まって、フッ素ポリマーのサプライへの警戒論が出て来た。元よりバインダーは発電要素ではなく、無ければないで済む存在である。同時に使用される溶剤NMPも、リサイクルコストも含めて、コストアップの原因である。筆者は1991年からバインダーに携わって来たが、上記の様な自己矛盾の意識は常にあった。
今後の全固体電池を含む、リチウムイオン電池の更なる進展の為には、 (湿式) バインダーを解消して乾式プロセスに移行し、更にはバイポーラー (双極子) 電極によって、比容量Wh/ (Kg、L) の大幅なアップの可能性を探りたい。
- (基礎) 電解液系リチウムイオン電池における電極バインダー
- バインダーの役割と特性 (1) セルの構成、接着と結着
- バインダーの役割と特性 (2) 湿式プロセスにおける塗工
- 電気化学的な環境、充放電と酸化・還元
- 正極材の種類とバインダー、溶剤系vs.水系
- 負極材の種類とバインダー、溶剤系vs.水系
- (応用) 電解液系リチウムイオン電池における電極バインダー
- バインダーに関する直近12ヶ月の各社の開発動向
- 正極材の二極分化と選択、LFPとNMC三元系
- 負極材の多様化とバインダーの選択、 炭素系とシリコン系
- フッ素系バインダーとフッ素系ケミカルの環境問題
- (展開) バインダーフリー、ドライプロセスとバイポーラー
- バインダーフリーの電極板製造
- ドライプロセスによる電極板製造
- バイポーラー (双極子) セル
- (転換) 全固体電池とイオン伝導
- 各社の開発動向、EV、電子部品と新たな産業用
- 固体電解質、硫化物系と酸化物系
- 全固体セルの構成、イオン伝導系と電子伝導系
- 正・負極材の電気伝導とイオン伝導、選択の基礎
- 半固体と全固体セル
- (多元) リチウム硫黄電池
- 非遷移元素の正・負極構成
- バインダーレスの電極構成
- 目標レベルと可能性
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