リチウムイオン電池電極用スラリーの評価技術とそのポイント

第1部 高濃度スラリーの評価の難しさと希釈せずに評価する手法の解説

(2026年8月31日 10:30〜12:00)

　電池電極材料スラリーは粒子濃度が高い場合が多く、粒子径分布測定から分散・凝集状態を把握することは困難です。 　本講演では、濃厚系スラリーを希釈することなくそのままの状態で評価できる手法について詳しく解説します。

1. イントロダクション
   1. なぜスラリーが必要なのか?
   2. スラリー評価の前に考えるべきこと
2. 粒子の分散・凝集評価方法
   1. 沈降静水圧法
3. 流動性評価と分散・凝集
   1. 流動曲線
   2. 粒子分散・凝集状態との相関
   3. 流動性から分散・凝集状態を予測する上での注意点
4. 多成分スラリーの評価 ーリチウムイオン電池正極材料スラリー
• 質疑応答

第2部 レオロジー測定による電極スラリーの分散性、塗工性、インピーダンス特性評価

(2026年8月31日 13:00〜14:30)

　本講演では、電極スラリーの分散性および塗工性をレオロジー測定により評価し、同時に測定するスラリーのインピーダンス特性との関係を示す。分散性・塗工性に優れたスラリーは、適度なチキソトロピー性と構造回復性を示し、均一な塗工膜形成に寄与する。さらに、このような電極は界面抵抗・拡散抵抗が低く、電気化学特性の向上につながる。以上より、レオロジーとインピーダンスを同時に評価する「レオ・インピーダンス測定」の有用性を紹介する。 　電極スラリーの分散性および塗工性の評価法をレオロジー測定によって評価し、さらに同時に取得されるスラリーのインピーダンス特性との関係について理解を深めることができる。 　分散性・塗工性に優れたスラリーは、適度なチキソトロピー性と良好な構造回復性を有し、均一で欠陥の少ない塗工膜形成に寄与することが示される。また、このようなスラリーから作製された電極は、界面抵抗および拡散抵抗が低減し、結果として電気化学特性の向上につながる。 　これらの知見を通じて、レオロジー特性と電気特性を同時に評価可能な「レオ・インピーダンス測定」の有用性および実用的な評価手法について習得できる。

1. はじめに
2. 電池材料のレオロジー評価
3. レオロジー測定の概要
   1. 回転測定と評価例
   2. 振動測定と評価例
4. 電極スラリーの塗工性と分散性の評価
   1. スラリーを塗れるのか (Coatability) ?
   2. 欠陥が出ないか (Defectability) ?
   3. 機能が出るか (Dispersionability) ?
   4. 塗布後の電極膜形成過程の評価
   5. レオ・インピーダンス測定によるスラリーの塗工性と分散性の評価
5. さいごに
• 質疑応答

第3部 TD-NMRによる電極スラリーの分散凝集状態の評価

(2026年8月31日 14:40〜16:10)

　TD-NMRによる分散体評価は、電池スラリーのような黒色・高濃度系試料であっても、希釈せず実用配合そのままの状態で評価できる点が大きな特長です。 従来法では評価が難しかった「見た目では違いが分からない分散状態」や、「なぜか性能が安定しないスラリー状態」を数値化できる可能性があります。 　本講座では、リチウムイオン電池材料を中心とした測定事例を用いながら、TD-NMRによって得られる緩和時間情報と分散・凝集状態との関係を基礎から解説します。さらに、「評価方法が無く経験に頼っている」「既存の手法では差が見えない」「なぜレオロジー特性が変化したのか知りたい」といった課題を持つ方に、新たな評価指標としてTD-NMR活用の可能性を提案します。

1. TD-NMRにおける緩和時間とは
   1. 測定原理
   2. 運動性の評価と分散体評価の違い
2. TD-NMRによる分散凝集状態の評価
   1. 分散条件の異なるCNTの分散凝集状態の継時変化および粒子径計測との比較
   2. 触媒除去処理有無によるCNTの分散性評価およびシート化した際の導電性の関係
3. TD-NMRによる粒子界面特性評価 ・ 濡れ性評価
   1. メーカーや型番が異なるカーボンブラックの溶媒への濡れ性とレオロジー特性
   2. カーボンブラックのHSP値の比較
• 質疑応答