電池電極の開発動向とナノカーボンの次世代二次電池電極への応用

今回の講義ではナノカーボンのフレームワーク構造が生み出すナノ空間をイオン貯蔵に利用することで次世代リチウムイオン二次電池負極や電気二重層キャパシタ電極、さらに電気自動車用電池として期待される空気電池電極などへ応用する研究について基礎から解説する。

1. イントロダクション
   1. なぜ電気エネルギーを蓄えなければならないか
   2. どうやって電気エネルギーを蓄えるか
   3. 二次電池とキャパシタ
   4. 次世代蓄電池
      • 金属空気電池
      • Li-S 電池など
   5. 電極材料としてのナノスペースカーボン
   6. 電池評価技術の基礎
2. リチウムイオン二次電池
   1. Li二次電池の原理、現状と課題
   2. 高容量化と高出力化 (脱インターカレーション)
      1. 高容量電極材
         1. 有機分子内包カーボンナノチューブ
         2. メソポーラスカーボン-Si複合体
         3. グラフェン関連物質
      2. 高出力電極材
         1. メソポーラスカーボン-TiO2複合体
         2. TiO2 (B) のLiイオン挿入時の構造変化その場観察 (放射光X線回折実験)
   3. ポストリチウムイオン二次電池
3. 電気二重層キャパシタ (EDLC) 電極
   1. EDLCの原理、現状と課題
   2. EDLCの高容量化
      1. 比表面積と電気二重層厚み
      2. 擬似容量の付与
   3. カーボンナノチューブ電極
      1. 電子状態密度に支配されるサイクリックボルタモグラム
      2. ナノチューブ内部へのイオン吸着
   4. 新しいしくみのキャパシタ
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