全固体電池および固体電解質の研究動向と今後の課題・展望

第1部 全固体電池の研究開発の現状と今後の課題

(10:30〜12:00)

　人類の喫緊の課題となっている地球環境問題への対応のため、蓄電デバイスの大幅な性能向上の早期実現が期待されている。 　本セミナーでは、エネルギー変換理工学の観点から、蓄電デバイスの飛躍的な特性向上がいかに重要な課題であるかについて、できるだけ平易に解説する。 　また、蓄電池デバイスの研究開発の歴史を振り返り、現在、次世代蓄電池デバイスとして 唯一、本格的な工業化が着実に進展している全固体電池の研究開発の現状と将来課題について、整理して解説する。

1. はじめに (東京科学大学 全固体電池センターの紹介)
2. 蓄電池デバイスの重要性
   • エネルギー変換理工学の観点から、地球環境問題における蓄電デバイスの大幅な性能向上が求められる背景等について解説する。
     また、蓄電池デバイスの研究開発、実用化の歴史を振り返る。
3. 夢の電池と言われ続けた全固体電池とは?
   • 全固体電池の概要について紹介するとともに、なぜ実現が困難と言われ続けてきたのかについて解説する。
4. 全固体電池のブレークスルーのポイント
   • 全固体電池の実用化に向けての取り組みを飛躍的に促進することに寄与した本学、全固体電池研究センター長 菅野 了次特命教授の研究の足取り、成果等について概説する。
5. 全固体電池の実用化への取り組み状況
   • 現在、我が国がトップランナーとして世界初の実用化を進めている全固体電池の応用可能性等の現状について概説する。
6. 全固体電池の今後の課題について
   • 全固体電池の今後に向けての課題等について、解説するとともに課題解決へのロードマップ等にてついて概説する。
7. まとめ
8. 質疑応答

第2部 固体電池用電解質セラミックスシートとそれを用いた積層型電池

(13:00〜14:30)

1. はじめに
2. 固体電池の種類と特徴
3. 電解質の種類と特徴
4. 酸化物系固体電池の研究開発動向と課題
5. セラミック電解質
6. 酸化物系固体電解質の評価法
7. セラミック電解質シート製造技術
8. 酸化物系固体電池の省エネ製造プロセス
9. 酸化物系固体電池の作製例紹介
10. まとめ
11. 質疑応答

第3部 液相法による電解質および電極複合体の作製と全固体電池の構築

(14:45〜16:15)

　リチウムイオン二次電池 (LIB) の信頼性・安全性を向上し、コンパクト化を可能にするためには、全固体化が必須であり、優れた固体電解質の開発と電池応用が望まれています。 　本セミナーでは、われわれの研究成果を中心に液相から硫化物系固体電解質ナノ粒子を合成する液相加振 (LS) 法、硫黄過剰添加溶液法 (ES-S) 法および水溶液系イオン交換 (I/E) 法と得られた電解質を用いた全固体電池の特性を詳しく述べます。また、硫化物系固体電解質と電極活物質を複合化し、その微構造を制御に関する手法として電気泳動堆積 (EPD) 法および核成長 (SEED) 法を紹介します。最後に全固体LIBの研究開発動向を概観し、まとめます。

1. イオン伝導体とリチウムイオン電池の基礎
2. 液相加振 (LS) 法によるLi2S-P2S5系固体電解質 (LPS) の合成と特性評価
3. 液相加振 (LS) 法によるLi2S-P2S5-LiI系固体電解質 (LPSI) の合成と特性評価
4. 硫黄過剰添加溶液 (ES-S) 法によるLi7P3S11固体電解質の超短時間合成と特性評価
5. 水系イオン (IE) 交換法によるLi4SnS4系固体電解質の作製と特性評価
6. 電気泳動堆積 (EPD) 法によるLiイオン電池正極複合体の作製と界面設計
7. 核成長 (SEED) 法による電極複合体の作製と全固体電池の構築
8. 全固体リチウム電池の研究動向のまとめ
• 質疑応答