第1章 リチウムイオン電池の革新技術

• 1. リチウムイオン電池革新の方向性
  • 1.1 リチウムイオン電池が果たしてきた役割
  • 1.2 蓄電池に求められる革新性
• 2. リチウムイオン電池の更なる高エネルギー密度化
  • 2.1 これまでの高エネルギー密度化技術
  • 2.2 リチウムイオン電池の新規活物質の開発
  • 2.3 高容量負極材料の開発状況
  • 2.4 高容量正極材料の開発状況
• 3. ポストリチウムイオン電池への試み
  • 3.1 Li/S電池
  • 3.2 金属-空気電池
• 4. 蓄電池の資源負荷低減の技術

第2章 次世代正極材料の開発動向

• 1. 現行遷移金属酸化物正極の共通課題
• 2. 革新的次世代正極に向けた開発指針
  • 2.1 脱レアメタル→レアメタルフリー
  • 2.2 脱Liホスト→Na,多価カチオンホスト
  • 2.3 脱辺・面共有骨格構造→頂点共有骨格構造
  • 2.4 脱酸化物→硫化物,リン化物,フッ化物
  • 2.5 脱インターカレーション系→コンバージョン系
  • 2.6 脱無機系→有機系

第3章 合金系負極材料の開発と最新技術

• 1. リン酸スズガラス系負極の開発と電池特性
• 2. シュウ酸スズ-Si系負極の開発と電池特性
• 3. Sn-Sb硫化物ガラス-Si系負極の開発と電池特性
• 4. SiO負極の開発と電池特性

第4章 リチウム金属負極を用いる二次電池の可能性

• 1. 金属系負極
• 2. 一次電池用リチウム金属
• 3. 二次電池用リチウム金属
  • 3.1 表面状態の解析
  • 3.2 リチウム金属析出形態
  • 3.3 溶解析出反応の可逆性
• 4. リチウム金属負極を用いた電池
  • 4.1 プレチャージ型の電池
  • 4.2 リチウム金属負極を用いた二次電池

第5章 イオン液体を電解質に用いたリチウム二次電池

• 1. イオン液体をリチウム塩の溶媒に用いた電解質
• 2. リチウムイオン液体を用いた電解質
• 3. 溶媒和イオン液体としてのグライム-リチウム塩錯体
• 4. グライム-リチウム塩錯体のリチウム-硫黄電池への応用

第6章 結晶系固体電解質の開発と最新技術

• 1. 無機結晶性固体電解質のイオン導電機構と設計指針
  • 1.1 無機結晶性固体電解質の設計指針
  • 1.2 無機系固体電解質探索の歴史
  • 1.3 無機固体電解質の物質例
• 2. 硫化物系結晶質固体電解質
• 3. 硫化物系結晶質固体電解質を用いた二次電池の特性
• 4. 全固体電池の実現に向けて

第7章 ガラス系固体電解質の開発と最新技術

• 1. ガラス系無機固体電解質材料の特徴
• 2. Li2S-P2S5系ガラスセラミック電解質
• 3. 硫化物系固体電解質を用いた全固体リチウム二次電池

第8章 リチウムイオン二次電池の電解液とセパレータ

• 1. リチウムイオン電池とは
• 2. トポケミカル場
• 3. 電解液・セパレータへの機能付与
• 4. 機能発現と副作用の確認
• 5. 摺り合わせ技術の理解のために必要なスキル
• 6. 過去に実装されたリチウムイオン電池技術
  • 6.1 セパレータ材料開発における機能化研究
  • 6.2 電解液材料開発における機能化研究
  • 6.3 負極材料開発における機能化研究
  • 6.4 正極材料開発における機能化研究

第9章 放射光によるリチウムイオン電池の計測

• 1. 放射光X線の特徴
• 2. 電極・電解質界面の反応機構解析
  • 2.1 リチウムイオン二次電池におけるヘテロ界面
  • 2.2 全反射X線吸収分光法
  • 2.3 深さ分解X線吸収分光法
  • 2.4 全反射XAFS測定による界面計測
  • 2.5 深さ分解測定による表面修飾機構解明
• 3. 活物質内の非平衡相変化挙動
  • 3.1 活物質の相変化挙動
  • 3.2 二相反応中の相変化挙動
  • 3.3 高速反応中の準安定相

第10章 NMRによるリチウムイオン電池の計測

• 1. NMRの原理と特徴
  • 1.1 ゼーマン効果
  • 1.2 化学シフトとスピン結合
  • 1.3 四重極核の場合
  • 1.4 Motional Narrowingとイオンダイナミクス
• 2. NMRの進んだ技術
  • 2.1 固体高分解能MAS-NMR
  • 2.2 多重共鳴と二次元NMR
  • 2.3 拡散係数,電気泳動度
  • 2.4 NMRマイクロイメージング(マイクロMRI)
• 3. NMR装置の構成例
• 4. リチウム電池材料への応用例
  • 4.1 負極材料への適用
  • 4.2 正極材料への適用
  • 4.3 電解質材料への適用
  • 4.4 SEIと反応生成物への適用

第11章 ナトリウムイオン蓄電池用電極活物質・電解質の開発動向

• 1. ナトリウムイオン電池の構成
• 2. ナトリウムイオン電池における研究の歴史
• 3. ナトリウムイオン電池用負極活物質
• 4. ナトリウムイオン電池用電解液と負極の固体電解質被膜
• 5. ナトリウムイオン電池用正極活物質
• 6. “ナトリウムイオン電池”としての動作

第12章 イオン液体を用いたナトリウム二次電池の開発

• 1. 混合アルカリ金属ビス(フルオロスルホニル)アミド塩の性質
• 2. ナトリウム二次電池への応用

第13章 マグネシウム系二次電池の開発課題

• 1. Mg系二次電池の材料技術
• 2. Mg系二次電池の正極材料
• 3. アルキルマグネシウム錯体からなる電解質
  • 3.1 アルキルマグネシウム錯体の構造と反応性
  • 3.2 イオン液体の構造最適化
  • 3.3 電解質の固体ゲル化の試み

第14章 可変静電容量電池の研究開発-高容量と高出力の両立を目指して

• 1. 可変静電容量電池のコンセプト
  • 1.1 可変静電容量電池の実現方法
• 2. 複合材の構造
  • 2.1 ポリアセン硫黄複合材の作製法
  • 2.2 複合材の構造
  • 2.3 充放電過程での構造変化
• 3. 充放電特性
  • 3.1 可変静電容量
  • 3.2 体積エネルギー密度とサイクル特性
  • 3.3 出力特性

第15章 高エネルギー密度Li-S電池の課題と研究開発

• 1. リチウム-硫黄二次電池の原理
• 2. レドックスシャトル(多硫化物シャトル)
• 3. 一般的課題
  • 3.1 出力特性
  • 3.2 エネルギー密度
  • 3.3 寿命
  • 3.4 充放電効率
• 4. 正極材料の研究開発動向
  • 4.1 カーボン-硫黄複合体電極
  • 4.2 カーボン-硫化リチウム複合体
  • 4.3 金属硫化物
• 5. 負極材料の研究開発動向
• 6. 電解液の研究開発動向
• 7. 硫黄極用集電体の研究開発動向
• 8. 全固体電池の研究開発動向