CMC0313


全固体リチウム電池における
電解質の技術動向・応用・安全性


 

 

開催日時:2018年3月13日(火)10:30~16:10

会  場ちよだプラットフォームスクウェア【本館】503(東京都千代田区神田錦町3‐21)
                    【地下鉄】
                       東西線『竹橋駅』徒歩2分
                       三田線・新宿線・半蔵門線『神保町駅』徒歩7分
                       三田線・千代田線・半蔵門線・丸の内線『大手町駅』徒歩8分
                       新宿線・千代田線『小川町駅』徒歩8分
                    【JR】
                       中央線・山手線・京浜東北線『神田駅』徒歩12分
                       中央線・総武線『御茶ノ水駅』徒歩12分

受 講 料:1名につき54,000円(税込)※ 資料代・昼食代含



主    催 : 株式会社シーエムシー・リサーチ

※請求書、受講票等は、シーエムシー・リサーチ社より送付いたします。


 


  鈴木 耕太 氏  東京工業大学 物質理工学院 助教

  菅原 秀一 氏  泉化研㈱ 代表

  堺  英樹 氏  東邦チタニウム㈱ 技術開発本部 開発部 主席技師 博士(工学)


        【趣旨】
          EVや蓄電用途としてLIBが注目されているが、従来型は有機溶媒を電解質と用いており、液漏れや発火と
         いった安全性に課題がある。安全性の確保が期待できる全固体電池が有望な候補の一つであり、固体電解
         質と電極材料の特性を良く知り、各材料の組み合わせに適した利用や設計を行うことが求められる。本セミナ
         ーでは、全固体リチウム電池の全貌を解説する。

        【セミナー対象者】
          イオン導電材料、電極材料、粉体技術、プロセス開発などを行う研究者および、これらの観点を通じて全固
         体リチウム電池研究に携わる研究者

        【得られる知識】
          全固体リチウム二次電池のメリット、市場動向、素原料などの供給、LGPS系固体電解質材料




講演 1.LGPS系超イオン導電体の開発と全固体電池への応用 (10:30~12:00)

        【概 要】
           ポストリチウムイオン電池の開発が求められる中、全固体型のリチウム電池の実現が期待されて
          いる。全固体リチウム電池は安全性、エネルギー密度に優れるデバイスとして位置付けられている
          が、その性能は固体電解質に強く依存する。本セミナーでは、固体電解質材料の分類や、開発
          状況について説明した上で、特に高いイオン導電率を示す、Li10GeP2S12 系電解質の開発状
          況および電池への適用例について紹介する。様々な電極を用いた全固体リチウム電池の性能や
          課題について、最新の動向を踏まえて紹介する。

1 全固体電池とは
 1.1 蓄電池の現状(電池の基礎)
 1.2 全固体電池の動作原理と期待
 1.3 実用化の課題と固体電解質の重要性
2 固体電解質開発の基礎
 2.1 固体内のイオン導電
 2.2 固体電解質の要件
 2.3 固体電解質の特徴と課題
 2.4 固体電解質の合成、構造・特性評価の手
3 硫化物系固体電解質の開発現状
 3.1 有機電解液に匹敵する導電性を示す物質 — LGPS —
 3.2 結晶構造からみるLGPSの特徴
 3.3 固体電解質としての性能(導電性,安定性,コスト)
 3.4 特性向上への指針と最新の開発事例
4 硫化物系全固体電池の性能と特徴
 4.1 LGPS固体電解質を用いた全固体電池性能
 4.2 液系リチウムイオン電池との比較による特徴付け
 4.3 全固体電池の将来展望、実現への課題


講演 2.全固体リチウムイオン電池の実用化へのステップ、特性・用途と安全性
 (13:00~14:30)

        【概 要】
           2017年11月のTOYOTA自動車によるEV電池の全固体化へのアナウンスなど、この分野の開発
          は急展開を見せている。リチウムイオン電池の全固体化で、安全性を含む全ての問題が即解決
          するとは、だれも考えてはいないであろう。しかしその背景には、1991年の創生以来、有機電解液
          電池が発火事故などを繰り返し、26年経った今でも何ら基本的な問題解決が見えないことへの、
          “怒り”があろう。第二講の演者はその“戦犯に属する”方であるが、ここで有機電解液系電池の技
          術、製造と安全性を“棚卸し”すると共に、新たな用途分野の筆頭である全固体リチウムイオン電
          池の、早期の実用化に向けての提言をさせていただきたい。

1 現行(液系電解液)電池の基本特性と性能レベル
2 モバイル、EV、定置ほかの用途別特性と問題点
3 電解液、電解質とセパレータの問題点
4 安全性 (1) 過充電、過放電と内部短絡
5 安全性 (2) 法的規制と試験規格
6 ポリマーゲル電解質と全固体電解質、イオン伝導性レベル
7 全固体リチウムイオン電池の可能性 (1) セルの構成
8 全固体リチウムイオン電池の可能性 (2) 実用セルの設計と製造
9 全固体リチウムイオン電池の可能性 (3) ニーズとシーズの展開
10 ポストリチウムイオン電池と高性能材
11 まとめ


講演 3.酸化物系固体電解質LLTOの高性能化 (14:40~16:10)

        【概 要】
           次世代リチウムイオン電池と目されている全固体電池・Li空気二次電池に使用されるであろう
          固体電解質には、ガラス系・酸化物系・硫化物系など、いくつかの候補物質が開発のしのぎを削
          っている。本講演では、酸化物系の候補材料の一つであるLLTOの高性能化に関して、理解が
          深まるとともに、それ以外の材料の知識、市場動向、原料などの供給などに関する知識も得られ
          る。

1 会社紹介
2 車載用LLTO(全固体電池)の市場
3 東邦チタニウムのLIB材料開発の取り組み
4 LLTOの紹介

 4.1 ペロブスカイト型リチウムイオン伝導性酸化物
 4.2 リチウムイオン伝導のメカニズム
 4.3 製造プロセス
 4.4 リチウムイオン伝導度の評価
 4.5 機械的特性
 4.6 LLTOを用いた金属リチウム空気二次電池
 4.7 モーター駆動による空気電池のデモンストレーション
5 資源



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