次世代の二次電池として可燃性の有機電解液を不燃性の固体電解質に置き換えた全固体リチウム二次電池が注目されている。全固体化は、電池の安全性を高めることはもちろん、従来のリチウムイオン電池を凌駕するエネルギー密度の実現や使用可能な温度範囲の拡大など、電池に新しい可能性を付与する。しかし、この電池を実現するためには、リチウムイオン伝導性に優れた固体電解質の開発や全固体電池に適した電気化学界面の設計など、新しい電池設計技術が必要になる。
本講演では、全固体電池を構成する各部材の開発から電池作製までの各段階について、最近の取り組みと課題を紹介すると共に、全固体化によって生み出される電池の新たな用途についても言及する。
- 二次電池の基礎
- 電池の構成部材と役割
- エネルギー密度、出力密度
- リチウムイオン電池の現状と課題
- 全固体リチウム二次電池
- 全固体化とは
- 全固体化のメリットと可能性
- 構成材料
- 固体電解質の種類と特徴
- 電解液との比較
- 固体電解質の合成例
- 電極材料の選択
- 界面設計
- 新しい界面設計 (固体/液体から固体/固体へ)
- 界面形成の実例と課題
- 中間層の導入
- 半固体化技術
- 固体電解質の特徴を活かした電池設計
- 三次元構造化技術
- バイポーラ型電池
- 全固体リチウム二次電池の展望と課題
- 電池の市場と用途展開
- ライフサイクルアセスメント
- 実用化における課題
- 最近の話題、展望
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