亜鉛空気電池の開発動向と充放電劣化対策

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本セミナーでは、安全性の高い低コストな電池として注目されている亜鉛空気電池について取り上げ、亜鉛空気電池の基礎から、充放電劣化の抑制、デンドライトによる短絡対策、最新技術動向について解説いたします。

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プログラム

第1部 亜鉛二次電池の現状と今後の展開・課題

〜充放電劣化・デンドライト対策〜

(2025年7月9日 10:30〜12:00)

 金属-空気電池は、極めて大きなエネルギー密度を有する二次電池として開発が加速している。  本講座では亜鉛空気電池の二次電池化の現状と課題を解説するとともに、組電池の構造や繰り返し充放電のための課題について説明する。とくに空気極触媒の現状と繰り返し特性の現状と課題を紹介する。

  1. 空気極触媒の現状
  2. 空気極の原理と課題
    1. 現在までの材料設計
    2. ペロプスカイト型酸化物の空気極特性
    3. 新しい空気極触媒としてのスピネル酸化物
  3. 繰り返し特性の向上のための課題
    1. 劣化と劣化機構
    2. 劣化抑制のための対策
    3. 設計指針
  4. セルとしての課題
    1. Zn負極の現状と課題
    2. 電解液の現状と課題、添加物
    3. セルとしての二次電池特性
    4. 劣化機構と対策
    5. 二次電池としての現状
  5. 今後の展望と課題
    1. スタック化と課題

第2部 亜鉛空気電池電極のためのカーボンナノチューブ/活性炭複合材料

(2025年7月9日 12:50〜14:20)

  1. 低温液体中プラズマを利用した材料合成
    1. 液体中レーザーアブレーション
    2. 液体中アークプラズマによる Si ナノ粒子の合成
    3. 液体中アークプラズマによる カーボンナノチューブの合成
  2. 低温液体中プラズマを利用した材料開発における 冷却効果に関する検討の試み
  3. 低温液体中プラズマを利用した新規材料の創製の可能性
  4. 亜鉛空気電池電極の作製
  5. まとめ

第3部 正極構造に注目した超高速充放電可能な亜鉛イオン二次電池開発

(2025年7月9日 14:30〜16:00)

 バインダーを含む既存の正極作製法から脱却した新たな正極構造の提案・作製を行い、1000C (3.6秒での充放電速度) で駆動する超高速充放電可能な亜鉛イオン二次電池を開発した。ここでは、開発の背景、設計指針、電池特性や課題について講演を行う

  1. 持続可能なエネルギーサイクルの構築に向けて
  2. 金属亜鉛の利点
  3. イオン二次電池の高速充放電化の指針
  4. 当研究室での取り組み
  5. 亜鉛空気二次電池への応用
  6. まとめ

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