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リチウムイオン電極の構成、特性と新たなプロセス

リチウムイオン電極の構成、特性と新たなプロセス

～バインダー、正・負極材への適応、バイポーラーとドライ化～
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ご案内

　本書は現行のリチウムイオン電池の製造、その主要部である電極板の製造過程における、バインダー (接着材、結着材) を中心とした、化学材料とプロセス技術と、その新たな展開を扱う。
　1991年にソニー 株式会社 によって創造された“リチウムイオン電池”は、33年後の現在、EVを始めグローバルな、モバイル電源のほぼ全てを担うに至った。しかし2024夏現在、あれほど勢いがあったEVと、EV用電池の生産量が、火が消えた様に低下した。特に欧米においてその状況が著しいが、順調な生産を継続する中国においても、その内容は特に原材料のコスト構成において、劇的な変化が見える。
　EVの普及には電池コストが最大の障壁である、これはこの十数年言われ続けて来た。コストは正極材の問題であろうと考えていたが、意外にも正極バインダーであるふっ素ポリマー (PVDF) にも降りかかって来た。コバルトフリーの鉄リン酸リチウムLFP正極材への、大幅なシフトは、安価な水系バインダーの採用と相まって、PVDFのサプライへの警戒論が出て来た。
　元よりバインダーは発電要素はなく、無ければないで済む存在である。同時に使用される溶剤NMPも、リサイクルコストも含めて、コストアップの原因である。
　筆者は1991年からバインダーに携わって来たが、上記の様な自己矛盾の意識は常にあった。今後の全固体電池を含む、リチウムイオン電池の更なる進展の為には、 (湿式) バインダーを解消して乾式プロセスに移行し、更にはバイポーラー (双極子) 電極によって、比容量Wh/ (Kg、L) の大幅なアップの可能性を探りたい。
　第4、5章で取り上げた、全固体電池とリチウム硫黄電池は、これまでの電解液とは次元の異なるバインダーや、イオン伝導パスと更には、電気伝導路を形成する、困難な課題に突き当たっている。電解液系バインダーの技術経験が活きる部分、全く役に立たない部分が混在している。明確な回答はないが、情報を整理して提供したい。
　今回、特別寄稿をお願いした鈴木孝典氏は、筆者と同じ呉羽化学工業 株式会社 (現 株式会社 クレハ) の技術系OBで、電池材料とバインダーの開発営業を共に担当した仲でもある。現在はドライプロセス開発の第一人者である。
　電池メーカーにとっては、汚れ仕事の湿式バインダーと電極製造は、余り手を出したくない部分である。この辺の問題解決に、化学系OBが多少なりとも、お役に立てばと、データを集め解説を試みた。なお個々のメーカーの技術ノウハウにわたる部分もあり、多少歯切れの悪い点はご容赦願いたい。

(「はじめに」菅原 秀一)

目次

第1章 (基礎) 電解液系リチウムイオン電池の電極バインダー

  • 1.1 バインダーの役割と求められる特性 (1) セルの構成、接着と結着
    • 1.1.1 リチウムイオン電池の特徴、1991~
    • 1.1.2 電極の断面図
    • 1.1.3 バインダーによる活物質の接着・結着状態
    • 1.1.4 PVDFバインダーの接着強度、負極炭素/銅箔
    • 1.1.5 各種バインダーポリマーの構造と配合
    • 1.1.6 導電助剤とバインダー、機能の発現
    • 1.1.7 ポリマーのガラス転移点Tgと融点Tm
    • 1.1.8 バインダーポリマーの耐熱性アップ
  • 1.2 バインダーの役割と求められる特性 (2) 湿式プロセスにおける塗工工程
    • 1.2.1 極板の塗工パターン (正負、両面)
    • 1.2.2 電極板の断面と塗工欠陥
    • 1.2.3 PVDFの溶解性と膨潤度
    • 1.2.4 溶剤とポリマーのSP、相互溶解関係
    • 1.2.5 PVDFホモポリマーの溶解度 (35°C)
    • 1.2.6 正負極材の真比重、T比重、P比重、空隙率%@P
    • 1.2.7 バインダーの樹脂濃度と粘度の関係
    • 1.2.8 PVDFの重合度とバインダー溶液
    • 1.2.9 高分子量タイプPVDFバインダー (Solef ® )
    • 1.2.10 塗工スラリーの粘度と固形分モデル
    • 1.2.11 リチウムイオン電池の製造全工程
    • 1.2.12 製造設備と工程費 (大型セルの製造)
    • 1.2.13 全工程の原料、部材との関係
    • 1.2.14 リチウムイオン電池製造、原材料と工程 (1)
    • 1.2.15 リチウムイオン電池製造、原材料と工程 (2)
    • 1.2.16 リチウムイオン電池生産の分業
    • 1.2.17 ポリマーと媒体 (1 物理化学特性)
    • 1.2.18 バインダーポリマーと媒体 (2 コスト)
  • 1.3 電気化学的な環境、充放電と酸化・還元
    • 1.3.1 電解液中の電位分布 φ (x)
    • 1.3.2 バインダーに対する物理・化学的な作用
    • 1.3.3 PVDFの酸化、還元 (分子軌道計算)
    • 1.3.4 電解液のHOMO、LUMOと電極電位
    • 1.3.5 有機電解液のHOMO、LUMO eV (文献値)
    • 1.3.6 汎用有機電解液の電気分解領域
    • 1.3.7 各種電解質の特性 各種電解質の特性を電解質メーカーのサイクリックボルタンメトリーCVのデータから紹介する。
    • 1.3.8 導電性バインダーとドーピング
    • 1.3.9 導電性ポリアニリンのHOMO、LUMO
  • 1.4 正極材の種類とバインダー、溶剤系vs.水系
    • 1.4.1 電池製造とバインダー、技術情報
    • 1.4.2 正・負極電極のバインダー、選択と集中
    • 1.4.3 正極材の選択と電極バインダーの選定
    • 1.4.4 電極バインダーの現状と展開、2022~
    • 1.4.5 バインダーメーカーと関連業界 (国内)
    • 1.4.6 バインダーメーカーと関連業界 (欧米)
    • 1.4.7 電池活物質のpH値 (水浸漬、40°C) 1997~
    • 1.4.8 活物質の水による溶出と吸水率
    • 1.4.9 NCAハイニッケル二元系正極材のデータ
    • 1.4.10 LIBODE社のNCA正極材、化学組成
    • 1.4.11 NMC三元系正極材、日亜化学 株式会社
    • 1.4.12 NC二元系正極材の液相 (バッチ) 合成反応
    • 1.4.13 NMC三元系正極材のモルフォロジーとバインダー
    • 1.4.14 LNMCO 三元系正極材
    • 1.4.15 電極表面SEM (プレス後)
    • 1.4.16 正極電極板の特性向上、バインダーとの関係
  • 1.5 負極材の種類とバインダー、溶剤系vs.水系
    • 1.5.1 水系バインダーとしてのポリマーラテックス
    • 1.5.2 正極材の真比重と電極密度
    • 1.5.3 バインダーポリマーの融点 (乾燥後)
    • 1.5.4 ポリマーラテックスの製造
    • 1.5.5 SBR共重合体の構造および添加成分
    • 1.5.6 増粘剤CMC-Na、メーカーとグレード
    • 1.5.7 バインダー用ポリマーラテックスの配合例
    • 1.5.8 水系塗工による負極板製造とコスト低減
    • 1.5.9 水系バインダーセル評価 (PVDFとの比較)
    • 1.5.10 水系バインダーセル評価 (PVDFとの比較)
    • 1.5.11 負極材の膨張率とバインダー
    • 1.5.12 ポリイミド、ポリアミド・イミド系バインダー
    • 1.5.13 PAI ポリアミドイミド、PI ポリイミドの高分子化反応

第2章 (応用) 電解液系リチウムイオン電池の電極バインダー

  • 2.1 バインダーに関する直近12ヶ月の開発動向
    • 2.1.1 バインダー、直近12ヶ月の企業動向
    • 2.1.2 電極バインダーに関する動向、~2023
    • 2.1.3 電極バインダーの現状と展開、2022~
    • 2.1.4 セルの材料、部材の構成例 (20Ah、74Wh) 重量%
  • 2.2 正極材の二極分化と選択、LFPとNMC三元系
    • 2.2.1 正極材の選定と特性、NMC811とLFP
    • 2.2.2 コバルトフリー正極材の比較 (Ah)
    • 2.2.3 製品セルの比容量 (1) 、LFP、LFMPとNMC
    • 2.2.4 製品セルの比容量 (2) 、LFP、LFMPとNMC
    • 2.2.5 コバルトフリー正極材の比較 (データ)
    • 2.2.6 製品セルにおける比容量、LMFPほか
    • 2.2.7 正極材の比較、NMC811とLFP
    • 2.2.8 LFPの改良モルフォロジー
    • 2.2.9 中国におけるLFP正極材の生産、GGII
    • 2.2.10 BYD社のLFP正極材電池とバス
  • 2.3 負極材の多様化とバインダーの選択、炭素系とシリコン系
    • 2.3.1 炭素系とバリエーション
      • 2.3.1.1 リチウムイオン電池における正極と負極、主役と脇役
      • 2.3.1.2 炭素系負極の構造模式図
      • 2.3.1.3 炭素・黒鉛系負極材の異方性と特性
      • 2.3.1.4 各種負極材の理論容量
      • 2.3.1.5 負電極層の放電容量mAh/cm3 (データ)
      • 2.3.1.6 負電極層の放電容量mAh/cm3 (グラフ)
      • 2.3.1.7 高容量負極材の化学式と理論容量
      • 2.3.1.8 負極材の選択とパワーvs. エネルギー特性
      • 2.3.1.9 負極材の選択とセルの安全性
    • 2.3.2 LTOとNTO系
      • 2.3.2.1 非炭素系負極材
      • 2.3.2.2 NTO、LTOとC6の理論容量
      • 2.3.2.3 LMO正極/LTO負極セルの充放電過程
      • 2.3.2.4 負極セルの反応
      • 2.3.2.5 LTOとNTOの開発状況、2000年〜2023年
      • 2.3.2.6 (引用) 株式会社 東芝のNTO負極材、2023
      • 2.3.2.7 (引用) 株式会社 東芝のNTO負極セル
      • 2.3.2.8 NTO (TiNb2O7) の充電理論容量
      • 2.3.2.9 負極材の容量アップとセルの重量 (試算1)
      • 2.3.2.10 負極材の容量アップと (正+負) 極材の重量 (試算1データ)
      • 2.3.2.11 負極材の容量アップとセルの比容量 (試算2グラフ)
      • 2.3.2.12 負極材の容量アップとセルの比容量 (試算2データ)
      • 2.3.2.13 チタンTi系負極材の特性
      • 2.3.2.14 負極材の理論容量と比重 (比容) のマップ
      • 2.3.2.15 負極材の理論容量と比重 (比容) のデータ
      • 2.3.2.16 LTO、NTO及び比較負極材の理論容量
      • 2.3.2.17 正・負極材の、LFP、LTOとNTO
    • 2.3.3 SiO系 (1) 2019年代の開発
      • 2.3.3.1 Si/SiO-C/G系負極材の開発グレードリスト2019
      • 2.3.3.2 AUO社 Si-C Anode ANSY-060N
      • 2.3.3.3 SiO/Graphite mixture GS Yuasa 2018
      • 2.3.3.4 2019年代の純Si負極材の開発研究
      • 2.3.3.5 産総研のSiO負極材と電極板構成
      • 2.3.3.6 SiO負極材特許、産総研 願2018年〜0312年93
      • 2.3.3.7 負極バインダー樹脂の比較、東レ 株式会社
      • 2.3.3.8 東レ 株式会社 のポリイミドバインダー、資料2013
    • 2.3.4 SiO系 (2) 実用化ステップ
      • 2.3.4.1 SiO負極材、国内メーカー2023
      • 2.3.4.2 SiO負極材の製造方法と特性、信越化学
      • 2.3.4.3 SiO負極材の製造方法と特性、信越化学
      • 2.3.4.4 SiO負極材特許、負極の容量~2000mAh/g
      • 2.3.4.5 SiO負極材特許、負極の容量~2000mAh/g
      • 2.3.4.6 SiO負極材特許、電極バインダーは水系
    • 2.3.5 2,000mAhレベル負極材の効果
      • 2.3.5.1 高容量負極材の効果 (1) 正・負極材重量
      • 2.3.5.2 液系セルにおける電極構成と電解質溶液1.2Mの分布
      • 2.3.5.3 高容量負極材の効果 (2) 比容量試算
      • 2.3.5.4 SiO系負極材の位置付け、mAh/g
      • 2.3.5.5 Ragone Plot、エネルギーとパワー
    • 2.3.6 負極電位に関する基礎データ
      • 2.3.6.1 元素の電気伝導度 Ω・m
      • 2.3.6.2 負極材の電位vs.Li/Li+の推移
      • 2.3.6.3 初充電操作と脱ガス、SEI形成
      • 2.3.6.4 反応電極電位 (水素基準とリチウム基準)
      • 2.3.6.5 鉄の電気化学 (水系と有機系)
  • 2.4 フッ素系バインダーとフッ素系ケミカルの環境問題
    • 2.4.1 PVDFバインダーに関する動向、~2021
    • 2.4.2 PVDFメーカーの製品と増産計画
    • 2.4.3 PVDFの原料 (モノマー) のサプライ・チェーン
    • 2.4.4 正極のバインダーとNMPの使用量、NMC811
    • 2.4.5 正極のバインダーとNMPの使用量、LFP
    • 2.4.6 溶剤NMPの合成ルート
    • 2.4.7 PFAS (PFOSとPFOA) の総称
    • 2.4.8 PFASと代替フロンやGHGとの関係

第3章 (展開) バインダーレス、ドライプロセスとバイポーラー

  • 3.1 バインダーレスの電極板製造
    • 3.1.1 究極はバインダーレスの電極板
    • 3.1.2 湿式塗工した電極板の不良、ボイドと残溜歪
    • 3.1.3 電極板の断面と塗工欠陥
    • 3.1.4 電極板の塗工>乾燥における相対効率モデル
    • 3.1.5 ポリマー系材料のハイブリッド化として
    • 3.1.6 ポリマーゲルをセパレータとした例
  • 3.2 ドライプロセスによる電極板製造
    • 3.2.1 乾式プロセスへの取り組、2022-23
    • 3.2.2 欧州のドライプロセス開発 (1)
    • 3.2.3 欧州のドライプロセス開発 (2)
    • 3.2.4 特許国際分類IPC、ドライ電極製造
    • 3.2.5 ドライ電極製造、マクスウエル社特許 (1)
    • 3.2.6 ドライ電極製造、マクスウエル社特許 (2)
    • 3.2.7 ダイキン工業 株式会社 のドライプロセス
    • 3.2.8 米AMB社の乾式プロセス
    • 3.2.9 株式会社 東芝のSCdEプロセス、2023
    • 3.2.10 (引用) GSyuasaの静電塗装セパレータ
    • 3.2.11 エレクトロスピニング (紡糸)
    • 3.2.12 エレクトロスピンPVDFファイバー
    • 3.2.13 日本ゼオン 株式会社 の電極板製造、ドライプロセス (1) 引用
    • 3.2.14 日本ゼオン 株式会社 の電極板製造、ドライプロセス (2) 引用
  • 3.3 バイポーラー (双極子) セル
    • 3.3.1 電池 (セル) の基本構成
    • 3.3.2 単極子セルの電極構造
    • 3.3.3 双極子 (バイポーラー) 型リチウムイオン電池 (セル)
    • 3.3.4 双極子 (バイポーラー) セルの構成 (1)
    • 3.3.5 双極子 (バイポーラー) セルの構成 (2)
    • 3.3.6 双極子型リチウムイオン・セル構成 (3)
    • 3.3.7 双極子セルと正・負極材の選択 (1)
    • 3.3.8 双極子セルと正・負極材の選択 (2)
    • 3.3.9 双極子 (バイポーラー) セルのユニット (1 通電可能)
    • 3.3.10 双極子 (バイポーラー) セルのユニット (2 通電不可)
    • 3.3.11 バイポーラーセルの製品事例
    • 3.3.12 バイポーラー型ニッケル水素電池、PEVE
    • 3.3.13 (引用) バイポーラー型NiMHセル

第4章 (転換) 全固体リチウムイオン電池とイオン伝導パスの形成

  • 4.1 直近12ヶ月の各社の開発動向
    • 4.1.1 全固体電池に関する、直近12ヶ月の情報
    • 4.1.2 全固体電池への参入企業 (パターン)
    • 4.1.3 全固体電池の開発 (1) 自動車メーカー
    • 4.1.4 全固体電池の開発 (2) 既存電池メーカー
    • 4.1.5 BEV用途の全固体電池、Q2/2023
    • 4.1.6 自動車用全固体電池、開発情報 (2) 発売時期一覧
    • 4.1.7 課題 BEVの安全性規格の制定と運用
    • 4.1.8 mini全固体セルは“蓄電池”ではない
    • 4.1.9 MLCCとmini全固体セル、境界はない
  • 4.2 (A) 固体電解質、硫化物系と酸化物系 (その1)
    • 4.2.1 液系電解液 (質) から全固体電解質
    • 4.2.2 何故に “ 全固体電池 ”か
    • 4.2.3 酸化物系全固体電池の開発、2022-23
    • 4.2.4 硫化物系全固体電池の開発、2022-23
    • 4.2.5 硫化物系全固体電池の特性例 (日立造船 株式会社 )
    • 4.2.6 硫化リチウムの合成と電解質の製造 (出光興産 株式会社 )
    • 4.2.7 三井金属工業 株式会社 のA-SOLiD ®
    • 4.2.8 固体電解質と比較物質の特性
    • 4.2.9 電解質のイオン伝導度 (理化学値)
    • 4.2.10 電解質のイオン伝導度 (デバイス値)
    • 4.2.11 温度換算、1,000T-1vs.°C
  • 4.2 (B) 固体電解質、硫化物系と酸化物系 (その2)
    • 4.2.12 主な固体電解質の化学式と特性、2024
    • 4.2.13 固体電解質の特性と化学式量
    • 4.2.14 ハイドライド系固体電解質
    • 4.2.15 LLZーMg、Sr 日本特殊陶業 株式会社
    • 4.2.16 酸化物系固体電解質LLZ、2007オリジナル
    • 4.2.17 電解液系の界面電気二重層 (抵抗成分)
  • 4.3 全固体セルの構成、イオン伝導系と電子伝導系
    • 4.3.1 固体電解質と正極材との界面形成
    • 4.3.2 固体電解質と負極材との界面形成
    • 4.3.3 液体電解質リチウムイオン電池の構成
    • 4.3.4 NEDOの全固体電池ロードマップ
    • 4.3.5 日立造船 株式会社 の全固体電池
    • 4.3.6 TOYOTAの全固体電池への取り組み 2017年〜2018年
    • 4.3.7 TOYOTA Wet Process for ASSC (1)
    • 4.3.8 TOYOTA Wet Process for ASSC (2)
    • 4.3.9 LLZ (正方晶) 固体電解質のモルフォロジーと電極化
    • 4.3.10 酸化物系固体電解質セルの放電挙動@60°C
    • 4.3.11 固体粒子間のLi+移動、模式図
    • 4.3.12 固体電解質と正・負極材の相互関係
    • 4.3.13 固体粒子間の接触界面、模式図
    • 4.3.14 傾斜構造 (固体) 電解質電極板 (1)
    • 4.3.15 傾斜構造 (固体) 電解質電極板 (2)
    • 4.3.16 固体電解質セル、イオン伝導パスの形成 (1)
    • 4.3.17 固体電解質セル、イオン伝導パスの形成 (2)
    • 4.3.18 全固体リチウムイオン電池 構成案1
    • 4.3.19 全固体リチウムイオン電池 構成案2
    • 4.3.20 正負極活物質と固体電解質の界面 A,BandC
    • 4.3.21 イオン性液体の利用
    • 4.3.22 イオン性液体の電位窓
    • 4.3.23 PVDFのTg (-36°C) と応用範囲
  • 4.4 正・負極材の電気伝導とイオン伝導
    • 4.4.1 正極材の電気伝導率 (mS/cm)
    • 4.4.2 正・負極材の電導度 (S/cm)
    • 4.4.3 正・負極材のLi+拡散係数 (cm2/sec)
    • 4.4.4 S/cm vs.DLi+cm2/sec
    • 4.4.5 S/cm vs.DLi+cm2/sec データ
  • 4.5 半固体と全固体セル
    • 4.5.1 半固体電解質電池の開発、2022-23
    • 4.5.2 バインダーレスの“クレイ型”電池、京セラ 株式会社
    • 4.5.3 APB 株式会社 、三洋化成工業 株式会社 のAPB
  • 4.6 正極材の表面変性、固体電解質対応 (東北大ほか)
    • 4.6.1 東北大学の研究成果紹介 (1)
    • 4.6.2 東北大学の研究成果紹介 (2)
    • 4.6.3 東北大学の研究成果紹介 (3)
    • 4.6.4 正極材表面のコーティング、特許例
    • 4.6.5 全固体セルの界面関係参考文献、2024国内 (1)
    • 4.6.6 全固体セルの界面関係参考文献、2024国内 (2)
    • 4.6.7 液体電解質と固体電解質の併用、研究例紹介
  • 4.7 液体電解質 vs.固体電解質、 メリット&デメリット
    • 4.7.1 電解質 (固体、液体) と比較物質の特性 (グラフ)
    • 4.7.2 電解質 (固体、液体) と比較物質の特性 (データ)
    • 4.7.3 Li+の電気量。FaradayとCoulomb
    • 4.7.4 全固体電池燃えない、電解液燃える!?
    • 4.7.5 電解液系電池の発火、何が燃えているか (1)
    • 4.7.6 EV電池の発火、何が燃えているか (2)
  • 4.8 (資料) 硫化物系固体電解質セルのバインダー
    • 4.8.1 硫化物系全固体セルのバインダー事例 (1) 、2019トヨタ特許公開
    • 4.8.2 硫化物系全固体セルのバインダー事例 (2) 、2024トヨタ特許公開
    • 4.8.3 硫化物系全固体セルのバインダー事例、2019トヨタ特許出願
    • 4.8.4 溶剤MIBKの特性と法規制

第5章 (異変) リチウム硫黄電池とプラダイムシフト

  • 5.1 非遷移元素の正極と負極の組合せ
    • 5.1.1 S8硫黄正極材とリチウムメタル負極 (Ahグラフ)
    • 5.1.2 正極材の化学式、理論容量と実用容量
    • 5.1.3 各種負極材の理論容量
    • 5.1.4 硫黄 Sulfur の基本物性
    • 5.1.5 硫黄系正極剤の充放電反応、電子系
    • 5.1.6 硫黄系正極によるリチウムイオン電池、技術の構成
    • 5.1.7 LiSuセルの電極反応 (1 S8硫黄)
    • 5.1.8 LiSuセルの電極反応 (2 比較)
    • 5.1.9 計算の課程1、FaradayとCoulomb
    • 5.1.10 計算の課程2、正極と負極材の理論容量
    • 5.1.11 リチウムメタル負極の利用率向上、三次元化
    • 5.1.12 充放電可能な Cell VOLUME、イメージ図
    • 5.1.13 リチウムメタルと炭素の比較
    • 5.1.14 (NMC/炭素) と (硫黄/リチウム) の比較、 (正+負) 極重量モデル
    • 5.1.15 LiSuセル (10Ah) の比容量比較 (グラフ)
    • 5.1.16 LiSuセル (10Ah) の比容量比較 (計算過程)
    • 5.1.17 リチウム硫黄電池の欠点と克服
    • 5.1.18 技報引用、リチウムメタル負極の界面
    • 5.1.19 文献紹介、リチウムをプレドープした硫黄正極
    • 5.1.20 文献紹介、ガーネット型LLZとリチウム金属
    • 5.1.21 文献紹介、FBテクニカルニュース
    • 5.1.22 文献紹介、 (リチウムメタル/固体電解質) 界面の短絡
    • 5.1.23 硫黄とリチウムメタルの基礎特性
    • 5.1.24 S8硫黄正極材とリチウムメタル負極 (Ahデータ)
  • 5.2 バインダーレスの電極構成
    • 5.2.1 (リチウム・硫黄/LiSu) 研究の動向、液体系と固体系
    • 5.2.2 バイポーラー全固体LiSuセル、正・負極の構成 (1)
    • 5.2.3 バイポーラー全固体LiSuセル、正・負極の構成 (2)
    • 5.2.4 LiSu固体電解質系電池の構成 (1)
    • 5.2.5 LiSu電解液系電池の構成 (2)
    • 5.2.6 リチウム硫黄電池の電極構造例
    • 5.2.7 双極子リチウムイオン電池 (3ユニット例)
  • 5.3 目標レベルと可能性
    • 5.3.1 硫黄系正極セル GSyuasa
    • 5.3.2 GSユアサ 株式会社 のリチウム・硫黄電池
    • 5.3.3 各社の試作リチウム硫黄電池 (GSyuasa、SSB、Factrial)
    • 5.3.4 5V系正極と硫黄系正極材のコスト試算、 (Ah,Wh)
    • 5.3.5 硫黄系高容量正極の目標
    • 5.3.6 S8硫黄正極とメタル負極の組合せ (Kg) 、10Ah
    • 5.3.7 S8硫黄正極とメタル負極の組合せ (L) 、10Ah
  • 5.4 非水溶媒による正・負電極の作製
    • 5.4.1 液体アンモニア溶液による (リチウム/硫黄) 正極の作成プロセス
    • 5.4.2 液体アンモニア溶液による (リチウムメタル) 負極の作成プロセス
    • 5.4.3 液体アンモニアに対するリチウムと硫黄の溶解 (グラフ)
    • 5.4.4 液体アンモニアに対するリチウムと硫黄の溶解 (データ)
    • 5.4.5 酸化物系固体電解質LLZと液体アンモニア
  • 5.5 参考資料 国内の研究動向
    • 5.5.1 62th電池討論会、LiSu (1)
    • 5.5.2 62th電池討論会、LiSu (2)
    • 5.5.3 64th (2023) 電池討論会、研究分野
    • 5.5.4 64th電池討論会、LiSu (2)
    • 5.5.5 64th電池討論会、リチウムメタル負極
    • 5.5.6 論文紹介、S.Seki (工学院大学)

第6章 (改革) 電極板製造のドライ化と生産性向上

  • 6.1 現行プロセス (ウエットプロセス)
    • 6.1.1 ウエットプロセスの利点
    • 6.1.2 ウエットプロセスの問題点
    • 6.1.3 ドライプロセスのメリット
  • 6.2 ドライプロセスの種類
    • 6.2.1 Polymer Fibrillation
    • 6.2.2 Dry Spraying Deposition
    • 6.2.3 Vapor Deposition
    • 6.2.4 Hot Melting and Extrusion
    • 6.2.5 3D Printing
    • 6.2.6 Direct Pressing
    • 6.2.7 Clay
  • 6.3 ドライプロセスの現状
    • 6.3.1 テスラ4680電池の電極
    • 6.3.2 日産自動車の全固体電池
    • 6.3.3 フォルクスワーゲン (VW) のドライプロセス
    • 6.3.4 日本ゼオンのドライプロセス
    • 6.3.5 LGESのドライプロセス
  • 6.4 ドライプロセスとバインダー
    • 6.4.1 PTFE
    • 6.4.2 粉体塗装用バインダー
  • 6.5 ドライプロセスの生産性
  • 6.6 おわりに

第7章 まとめ

  • 7.1 今後の高性能化、10Ahレベルのセル
  • 7.2 リチウムイオン・セルの特性向上、Ragone Plot
  • 7.3 ドライプロセス化のコストダウン効果
  • 成書と参考資料一覧
  • 謝辞と執筆後記
  • 著者紹介
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執筆者

菅原 秀一

泉化研株式会社

代表
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出版社

S&T出版 株式会社
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お問い合わせ

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体裁・ページ数

A4判 309ページ

ISBNコード

978-4-911146-06-4

発行年月

2024年11月

販売元

tech-seminar.jp

価格

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