リチウム-硫黄二次電池および硫黄系正極活物質の開発動向と応用展望

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本セミナーでは、リチウム硫黄二次電池について取り上げ、Li-S二次電池の開発状況、市場予測から要素技術・硫黄系活物質材料/SPANの開発、セル開発・安全性試験、応用や全固体化まで、包括的に解説いたします。

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プログラム

硫黄系正極活物質は、高容量・メタルフリーで資源的制約が少なく、また比較的低温で製造できる等の特長を有している。その硫黄系正極活物質とLi金属負極を組み合わせたリチウム-硫黄二次電池 (Li-S二次電池) は、SDGs達成のキーとなる次世代軽量電池の1つとして注目されている。  本講演では、硫黄系正極活物質ならびにLi-S二次電池の基礎から応用までを概説する。また、硫黄系ポリマー正極活物質の1つである「硫黄変性ポリアクリロニトリル (SPAN) 」の特徴について詳細に紹介し、Li-S二次電池の軽量化および長寿命化の設計指針、軽量パウチセルの試作例、安全特性、ならびに全固体Li-S二次電池への適用についても説明する。

  1. 株式会社ADEKAの紹介
  2. リチウムイオン二次電池 (LIB) とリチウム-硫黄二次電池 (Li-S二次電池)
    1. LIBの構成
    2. Li-S二次電池の構成とユビキタスな硫黄
  3. Li-S二次電池の概況
    1. Li-S二次電池メーカー
    2. Li-S二次電池の市場予測
  4. 硫黄系活物質の基礎と分類
    1. 硫黄活物質の基礎と課題
    2. 硫黄-炭素複合系活物質
    3. 硫黄系ポリマー活物質
    4. 硫黄変性系活物質
  5. 硫黄変性ポリアクリロニトリル (SPAN)
    1. SPAN (Sulfurized polyacrylonitrile) とは?
    2. SPANの充放電特性と電極設計
  6. Li-SPAN (SPAN正極) 二次電池の特性
    1. コインセル試験とパウチセル試験
    2. Li金属負極の劣化
  7. Li-SPANパウチセルの軽量化設計と実証試験
    1. 超軽量Li-SPANパウチセル (>700 Wh/kg) への挑戦
    2. Li-SPANパウチセルを用いたドローンフライト試験
  8. セルの安全特性
    1. LIBの事故例とセル安全性試験
    2. Li-SPANパウチセルの安全性試験 (釘刺し試験など)
  9. 全固体Li-SPAN二次電池
    1. ポリマー系固体電解質を用いた全固体Li-SPANセル
    2. 硫化物系固体電解質を用いた全固体Li-SPANセル
  10. SPAN正極を用いたポストLIBの可能性

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