第1部 硫化物系を中心とした全固体電池の研究開発動向と界面構築の考え方

(2024年9月24日 10:30〜12:00)

1. 全固体リチウム二次電池の基礎とトレンド
   1. リチウムイオン電池の基礎
   2. 全固体リチウム二次電池の構造
   3. 全固体電池の種類と特徴
   4. 全固体電池の開発状況と最新動向
      1. 硫化物型全固体電池
      2. 酸化物型全固体電池
   5. 固体電解質の種類と考え方
   6. 硫化物系固体電解質の合成法
2. 硫化物全固体電池における固体界面構築の考え方
   1. 電池の内部抵抗の解析 (電気化学インピーダンス法)
   2. 電極-電解質間の電極反応の高速化 (活物質のコーティング)
   3. 固体電解質の機械的特性
      1. 成形性
         • 焼結
         • ガラスの軟化融着
         • 常温加圧焼結
      2. 弾性率測定
         • 超音波パルス法
         • 圧縮試験
   4. シート型全固体電池の試作 (電極および固体電解質のシート化手法と注意点)
• 質疑応答

第2部 オペランド電子顕微鏡計測による全固体電池反応の直接観察

(2024年9月24日 13:00〜14:30)

　全固体電池は、不燃性の固体電解質 (特に、セラミックス) を用いた電池であり、高い安全性や高エネルギー密度が期待できる蓄電デバイスとして世界中で研究開発が進んでいる。高性能な電池を開発するためには、電池内部のイオンの動きを把握し、プロセスへフィードバックさせることが重要である。
　本講座では、透過型電子顕微鏡 (特に、電子エネルギー損失分光法) を用いて、充放電中にイオンがどのように動くかを可視化した技術を中心に述べ、最新の応用例についても紹介する。

1. オペランド電子顕微鏡計測技術
   1. オペランド電子顕微鏡計測の最近の動向
   2. 透過型電子顕微鏡内で全固体電池を動作させる技術
   3. 電子エネルギー損失分光法の基礎およびその他の計測技術
2. オペランド電子エネルギー損失分光法による全固体電池反応の可視化
   1. 薄膜型全固体Liイオン電池のオペランド観察例
   2. バルク型全固体Liイオン電池のオペランド観察例
   3. 機械学習を用いた高速オペランド電子顕微鏡観察の応用例
3. その他電子顕微鏡計測技術
   1. オペランド電子線ホログラフィーによる全固体電池内部の電位計測
   2. オペランド走査型電子顕微鏡による全固体電池のイオン濃度分布観察
• 質疑応答

第3部 オペランドXRD測定による全固体LIBの反応分布解析

(2024年9月24日 14:45〜16:15)

　全固体LIBを含めた各種の蓄電池材料に対して用いられている種々のX線分析技術について、特にオペランド測定に用いられる測定技術について、包括的情報を提供する。幅広く行われているX線回折 (XRD) 、X線吸収分光法 (XAS) のほか、蓄電池内部の反応分布解析ができる共焦点XRDなど、放射光施設の高輝度なX線を利用した先端的な解析技術に関する知識についても習得できる。

1. 蓄電池を対象とする種々のX線測定技術の紹介
   1. X線回折 (XRD)
   2. X線吸収分光 (XAS)
   3. その他の測定手法
2. 放射光施設の紹介と放射光光源の特徴
   1. 代表的な放射光施設の紹介
   2. 光源とその特徴
   3. 光学系
3. オペランド測定手法とその解析例の紹介
   1. オペランドXRD
   2. オペランドXAS
   3. オペランド共焦点XRD
• 質疑応答