第1章 用途・市場別の技術動向と要求特性

第1節 安全な電池開発技術動向と市場展望 – 二次電池の安全性向上

• 1. 二次電池の市場動向
  • 1.1 安全性が求められる中大型LIB市場
• 2. リチウムイオン電池の安全性向上のための技術開発
  • 2.1 セル部材改良による安全性向上のための技術開発
  • 2.2 制御の安全性向上のための技術開発

第2節 RFIDの技術・市場動向と電池への要求特性

• 1. RFIDの概要
• 2. アクティブRFIDタグの現状と用途
• 3. アクティブRFIDタグの電池
• 4. アクティブRFIDタグの将来

第3節 医療分野における薄膜、小型電池技術と要求特性

• 1. 医療機器開発の特異性と医療用電池の要求事項
• 2. 生体電気刺激装置と電池
  • 2.1 ペースメーカ
  • 2.2 埋込型除細動器
  • 2.3 その他の生体電気刺激装置
• 3. 人工心臓
  • 3.1 人工心臓開発の現況
  • 3.2 NEDO人工心臓開発プロジェクト
  • 3.3 医薬基盤研究所完全埋込み型補助人工心臓システム
  • 3.4 人工心臓駆動用バッテリーシステムに求められる二次電池特性
  • 3.5 人工心臓用二次電池の国内外の状況
• 4. 最後に～電池関係企業への要望～

第4節 リチウムイオン電池を用いた高性能環境車両用電池の研究開発

• 1. 環境車両用電池に求められる特性
• 2. EV走行に必要なエネルギー
• 3. リチウムイオン電池における高出力特性の探求:HEVへの適用
• 4. 電池の熱挙動と電池システムの安定性

第2章 固体二次電池、小型電池の構成と特性

第1節 薄型有機ラジカル電池

• 1. 安定ラジカル高分子
• 2. 安定ラジカル高分子/炭素複合電極
• 3. 安定ラジカル高分子/炭素複合電極の電気化学特性
• 4. 有機ラジカル電池の特性
  • 4.1 PTMA/炭素複合正極を用いたリチウムコインセルの充放電曲線
  • 4.2 PTMA/炭素複合正極を用いたリチウムコインセルのサイクル特性および放電レート特性
  • 4.3 PTVE/炭素複合正極を用いたリチウムコインセルの充放電曲線

第2節 電気二重層キャパシタの動向とコイン型の動向

• 1. 概要
  • 1.1 EDLCの概要
• 2. 大型～コイン型EDLCの最新の世界動向
  • 2.1 世界のEDLCの生産活動
  • 2.2 EDLC関連のセミナー,国際会議
• 3. コイン型の現状と品種
  • 3.1 コイン型の概要
  • 3.2 コイン型EDLCの製品の歴史と展望
  • 3.3 現状の課題と将来展望
    • 3.3.1 活性炭
    • 3.3.2 電解質,溶媒
    • 3.3.3 バインダー:表5～表6
    • 3.3.4 セパレータ
• 4. 分極性電極の製造方法とコイン型EDLCの安全性
  • 4.1 分極性電極の構成材料
  • 4.2 成形加工方法
  • 4.3 乾燥方法
  • 4.4 安全対策 (漏液,シール剤)
• 5. 今後の展望

第3節 薄膜電池

• 1. ペーパー電池
• 2. 薄膜技術を用い薄膜電池の作製
• 3. セラミックス系電解質を用いた電池
• 4. ポリマー電解質を用いた電池
• 5. ポリマー電池

第4節 超微小リチウム電池の構成と特性

• 1. シリコン基板埋め込み型リチウム2次電池の作成
• 2. シリコン基板埋め込み型リチウム2次電池の充放電特性
• 3. AFMを使用した超微小リチウム電池領域の実現

第5節 光キャパシタ・二次電池の構成と特性

• 1. 光二次電池の構造と動作機構
• 2. 光キャパシタの構造と動作機構
• 3. 光キャパシタの光充放電特性
• 4. 光キャパシタ構造の改良による光充放電特性の改善
• 5. 蓄電層の改良による光充放電特性の改善
• 6. 大型光キャパシタの作製と拡散太陽光下における出力特性
• 7. 今後の展開

第6節 三次元電池

• 1. 三次元電池の構造概念
• 2. 三次元電池に向けた電極系の構築
• 3. 三次元規則配列複合構造体による全固体リチウム電池の作製
• 4. マイクロ電極アレイを利用した三次元電池の構築

第7節 マイクロ燃料電池

• 1. 燃料電池の基本構造と動作原理
  • 1.1 基本構造と動作原理
  • 1.2 燃料電池の種類
  • 1.3 小型化に適した燃料電池
• 2. マイクロDMFCの構成と作製技術
  • 2.1 スケールダウン型
  • 2.2 平面型
  • 2.3 マイクロリアクタ型
  • 2.4 水素マイクロ燃料電池
• 3. 平面型マイクロDMFCの作製例
• 4. 今後の展望・バイオ燃料電池

第3章 イオン伝導のメカニズム・支配因子と高イオン伝導化対策

第1節 無機固体電解質におけるイオン伝導のメカニズムと支配因子

• 1. 固体電解質の概略
• 2. イオン導電機構
• 3. リチウム固体電解質—概略
• 4. リチウム固体電解質—ケーススタディー
  • 4.1 イオン導電性
  • 4.2 ペロブスカイト型リチウムイオン導電体
  • 4.3 リシコン (LISICON)
  • 4.4 チオリシコン
  • 4.5 LIPONガラス
  • 4.6 イオン導電の支配因子の考察に必要な他の物質系
• 5. 全固体電池への展開のために考慮すべき因子
• 6. イオン導電の支配因子—おわりに

第2節 高分子イオニクス材料の伝導メカニズムと分子設計

• 1. 高分子中のイオン伝導過程
• 2. 低分子溶媒と高分子中のイオン伝導の比較
• 3. イオン伝導ガラスとの比較
• 4. 高導電率発現のためのポリエーテル設計
• 5. イオン液体を用いたデカップル系高分子固体電解質
• 6. 選択的リチウムイオン輸送の実現
• 7. 界面電荷移動反応とポリエーテル構造

第3節 電極でのイオン伝導と電解質/薄膜電極界面でおきる電荷移動反応および界面制御法

• 1. 電極でのイオン伝導
  • 1.1 電極内でのイオン移動機構
  • 1.2 電極のリチウム挿入脱離反応に伴う相変化機構
• 2. 電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応と界面制御
  • 2.1 液体電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応
  • 2.2 ポリマー電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応
  • 2.3 無機固体電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応と界面制御
    • 2.3.1 ガラス電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応と界面制御
    • 2.3.2 結晶性電解質/薄膜電極界面で起こる電荷移動反応と界面制御
• 3. 固体電解質/薄膜電極界面のその場形成

第4節 電解質/電極界面修飾による全固体リチウム二次電池の高出力化

• 1. 無機固体電解質を用いた全固体電池の特長
• 2. 出力性能の律速段階
• 3. 界面イオニクス現象
• 4. 全固体リチウム二次電池の高出力化

第4章 無機、高分子固体電解質の開発

第1節 固体電解質における高イオン伝導化技術動向

• 1. 高分子固体電解質の高イオン伝導化
• 2. 無機固体電解質の高イオン伝導化
  • 2.1 高イオン伝導ガラスの設計指針
  • 2.2 メカノケミカル法によるガラス電解質の作製
  • 2.3 ガラスと高分子とのハイブリッド化
  • 2.4 ガラス電解質の結晶化による高イオン伝導化

第2節 硫化リン系固体電解質の開発と全固体リチウム二次電池の特性

• 1. 無機固体電解質の特徴
• 2. 硫化リン系固体電解質
• 3. 硫化リン系固体電解質を用いた全固体リチウム電池

第3節 ポリマー電池の技術動向

• 1. 緒言～ポリマー電池とは～
• 2. ポリマー電解質の歴史
• 3. ポリマー電解質の研究動向
  • 3.1 セラミックフィラーの添加効果
  • 3.2 難燃性を付与したポリマーゲル電解質
  • 3.3 新規ポリマーおよび電解質の提案
• 4. 課題と今後の展望

第4節 イオンゲル電解質膜を用いたSi薄膜型リチウムイオン電池の特性

• 1. ポリマー/シリカイオンゲル電解質膜の開発と電池特性
• 2. シリカイオンゲル電解質膜の開発と電池特性
• 3. シリカイオンゲル-有機溶媒電解質膜の開発と電池特性

第5節 リチウム2次電池系におけるイオン液体電解質の可能性

• 1. イオン液体について
  • 1.1 定義
  • 1.2 イオン液体の電気化学分野における歴史的経緯
• 2. イオン液体の物性と構造の相関について
  • 2.1 粘度
  • 2.2 融点
  • 2.3 熱安定性
  • 2.4 電気化学安定性 (電位窓)
• 3. リチウム二次電池電解質としてのイオン液体
  • 3.1 TFSI系イオン液体
  • 3.2 FSI系イオン液体
  • 3.3 電極部材共存下における熱安定性評価

第6節 スターポリマー固体電解質とそれを用いた二次電池の特性

• 1. MESポリマー固体電解質の開発
  • 1.1 L-MESポリマーの合成法
  • 1.2 L-MESポリマーの特性
• 2. スターポリマー固体電解質への展開
• 3. スターポリマー固体電解質 (S-MESポリマー) の合成
• 4. スターポリマー固体電解質の特長
  • 4.1 発現するミクロ相分離構造と膜強度
  • 4.2 S-MESポリマー固体電解質のイオン導電率
  • 4.3 S-MESポリマー固体電解質を用いた充放電試験結果

第7節 シングルイオン導電型高分子電解質とそれを用いた二次電池の特性

• 1. アニオン固定型高分子電解質
• 2. アニオン移動抑制型高分子電解質
• 3. 活物質/電解質界面のリチウムイオンの相間移動過程に及ぼす因子
• 4. 高いリチウムイオン輸率を有する電解質/活物質界面のリチウムイオンの相間移動過程

第5章 電極の開発および成膜方法

第1節 粉体技術による全固体電池の作製

• 1. バルク型全固体リチウム二次電池の構築
• 2. 全固体電池のハイレート化にむけたアプローチ ～電極複合体の設計～
  • 2.1 導電助剤の形状と電池特性
  • 2.2 電極活物質のサイズと電池特性
• 3. 全固体電池に適した高容量電極材料の開発
  • 3.1 硫黄をベースとする正極材料
  • 3.2 硫化スズをベースとする負極材料

第2節 スパッタリング法による薄膜リチウム電池の作製技術と電池特性

• 1. 薄膜二次電池の構成、動作原理、特徴
• 2. 薄膜二次電池の作製方法と評価方法
  • 2.1 サンプル作製装置
  • 2.2 サンプル作製方法
  • 2.3 評価方法
• 3. 薄膜電池に適した材料、膜構成の検討
  • 3.1 電極材料の検討
    • 3.1.1 正極材料
    • 3.1.2 負極材料
  • 3.2 膜構成の検討
• 4. 標準的な薄膜二次電池の安定性
  • 4.1 多サイクル安定性
  • 4.2 耐熱安定性
• 5. 実用的な薄膜電池の検討と試作
  • 5.1 大面積薄膜二次電池
  • 5.2 可撓性基板薄膜二次電池
  • 5.3 積層型薄膜二次電池
  • 5.4 複合型薄膜電池
• 6. まとめと今後の課題

第3節 PLD法による薄膜電極作成

• 1. 薄膜作成とPLD法
• 2. PLD法の原理
• 3. PLD法による電気化学材料の薄膜作成
  • 3.1 合成した膜の形態による分類
  • 3.2 作成した膜の機能・目的による分類

第4節 ゾル-ゲル法による全固体リチウム電池用電極の作製

• 1. ゾル-ゲル法による電池活物質粉体の合成
• 2. ゾル-ゲル法による薄膜電極の作製

第6章 全固体電池の劣化機構

• 1. 有機電解液を用いたリチウムイオン電池の劣化機構
• 2. 全固体電池の劣化機構