技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー

導電性フィラー、導電助剤の分散性向上、評価、応用

導電性フィラー、導電助剤の分散性向上、評価、応用

~リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ、燃料電池、太陽電池、ウェアラブル機器、 プリンテッドエレクトロニクス、パワー半導体、タッチパネルなどの「蓄電池」、「再生可能エネルギー」や「次世代エレクトロニクス」への展開を中心に~

目次

第1章 導電性材料における導電性フィラー、導電助剤の役割、概要

  • フィラー特性が複合材の導電性に与える影響
    • フィラー形状
    • フィラー径
    • フィラー充填量
    • 添加物
    • フィラー連結材
    • 成形方法効果導電性フィラーの種類と特性
  • 炭素系
    • 導電性カーボン (黒鉛)
    • 炭素繊維
    • カーボンナノファイバー (CNF)
    • カーボンナノチューブ (CNT)
    • グラフェン (Gr)
  • 金属粒子
    • 銀 (Ag) 系粒子
      • Ag粒子
      • Agナノワイヤー
      • 銅 (Cu) 系粒子
    • ニッケル (Ni) 系粒子
    • 金属酸化物系
      • 酸化亜鉛系
      • 酸化スズ系
      • 酸化インジウム系
    • 導電性高分子
      • ポリアニリン
      • ポリチオフェン系
      • ポリピロール系

第2章 導電性フィラー、導電助剤としての炭素・カーボン系材料の特性、使い方

第1節 導電助剤、導電性フィラーとしてのカーボン材料の種類・概要
  • 導電性カーボンブラックの構造、導電性発現機構
第2節 多孔質カーボンブラックの特長とポリマー材料及び二次電池への展開
  • 導電特性、リチウムイオン二次電池の特性
第3節 黒鉛の性質と導電性フィラーとしての利用
  • 黒鉛の性質、分類、導電性ペイントの種類、使用方法
第4節 触媒炭化した植物由来バイオマス炭化物の導電性フィラーとしての利応用
  • 結晶性メソ孔炭素の微細構造と後処理工程の開発
  • 炭化工程の簡略化
  • 後処理炭の導電性フィラー性能
第5節 カーボン系フィラー・導電剤の分散性向上

- ストラクチャ制御、黒鉛化処理、ホウ素・窒素導入、気相・液相酸化 –

  • 3大特性と分散性の関係/ストラクチャー
  • 異種元素添加
第6節 ピッチ系炭素繊維の導電性フィラーとしての特徴
  • ピッチ系炭素繊維の構造、伝導特性
第7節 導電フィラーを添加した複合材料の微構造最適化、CNT添加複合材料の設計
  • ナノ複合材料の微構造デザイン
  • 静電引力によるナノアセンブリ
第8節 高せん断成形加工法による高分子/CNT系高導電性ナノコンポジットの創製とその応用
  • 高分子/CNT系ナノコンポジット創製の鍵
  • 表面コーティング手法による高導電性化
  • CNT添加導電ナノ複合材料の作製
第9節 グラフェンの高分子への複合化と導電性フィラー・導電補助剤への応用
  • 酸化グラファイト (GO) の作製と剥離
  • グラフェンのイオン伝導化とその応用

第3章 導電性フィラー、導電助剤としての金属、無機材料の特性、使い方

第1節 導電助剤、導電性フィラーとしての金属、無機材料の種類・概要
  • 金属粉
  • 金属箔片
  • 金属繊維
  • 金属ナノ粒子
  • 製造方法
  • 導電膜
第2節 銅の特徴とその導電性について
  • 球状粉末
  • 樹枝状粉末
  • フレーク (鱗片) 状粉末
  • 銅粉末の熱的特性
第3節 銀の特徴とその導電性について
  • 塗膜性能を改善する一手法
  • 導電性を良くする一手法
第4節 スズの特徴とその導電性について
  • ポリマーペーストへの適用
  • 接合ペーストへの適用
第5節 亜鉛の特徴とその導電性について
  • 亜鉛の製錬
  • 亜鉛の用途
  • 亜鉛末の特性
第6節 ITOの特徴とそのTCO特性
  • ITO透明導電膜
  • ITOナノインク塗布法の長所と短所
  • サイズと形態を制御した単分散ナノ粒子合成法
  • ゲルーゾル法実用化単分散ナノ粒子合成法
  • ゲルーゾル法ITOナノ粒子合成
  • ソルボサーマル法ITOナノ粒子合成
  • ITOナノ粒子のインク化
  • TCOナノ粒子と、そのインク化
第7節 酸化亜鉛の特徴とその導電性について
  • 酸化亜鉛の製法、品種と粉末特性
  • 酸化亜鉛の結晶構造と基本物性
  • 導電性酸化亜鉛の樹脂への混練
  • 導電性酸化亜鉛の粉末の分光反射率
  • 塗膜の分光透過率・反射率・吸収率
  • 導電性酸化亜鉛薄膜の反応性プラズマ製膜 (RPD)
第8節 ニッケルの特長と導電性に及ぼす要因についての新しい考え方
  • ニッケルの特徴と特長
  • ニッケルの物理、原子特性
  • 乾式/法湿式法におけるニッケルの挙動
  • ニッケルの外観、微細部観察
  • ニッケル微粒子の結晶構造
第9節 マンガンの特徴とその伝導性について
  • マンガンとマンガン化合物の特性
  • 電解マンガンの性質
第10節 ルテニウムの特徴とその導電性について
  • ルテニウムの電気的性質と用途
  • ルテニウムの導電性粉末の製造
  • ルテニウムペースト向け粉末の製造方法
第11節 導電性高分子polythiopheneと金属フタロシアニンとの複合化による蛍光特性変化とそのメカニズム
第12節 シリカナノファイバーを複合化した高分子電解質複合材料のイオン伝導特性
  • 固体高分子電解質への無機フィラー充填の効果
  • 非焼成シリカナノファイバーの作製と物性評価
  • ポリエーテル型SPE/シリカナノファイバーコンポジット

第4章 構造制御、表面処理・表面改質による導電性フィラー、導電助剤の分散性向上

第1節 有機無機ハイブリッド材料における導電助剤・導電性フィラー配向制
  • 無機フィラーの異方性制御
  • 電場によるフィラー配向手法と展開
  • ナノ秒パルス技術
  • 誘導性エネルギー蓄積パルス技術による材料配向制御
  • ナノ秒パルス回路の検証
  • ナノ秒パルス回路を用いたフィラー配向
第2節 ナノカーボンへのポリマーのグラフト反応とその分散特性
  • ナノカーボン表面グラフト化の方法
  • 原子移動重合ラジカル (ATRP) 法によるグラフト化
  • ニトロキシド媒介重合 (NMP)
  • 可逆的付加開裂連鎖移動 (RAFT) 法によるグラフト化
  • 水酸基/Ce (IV) レドックス系におけるグラフト化
  • カリウムカルボキシレート (COOK) 基からのアニオングラフト重合
  • ペルオキシ基からのラジカルグラフト重合
  • ナノカーボンの表面官能基と末端反応性ポリマーとの高分子反応
  • ポリマーラジカル捕捉法によるグラフト化
  • GO存在下におけるラジカル重合
  • マクロアゾ開始剤の熱分解で生成するポリマーラジカルの捕捉
  • 長鎖炭化水素と過酸化物との反応で生成したラジカルとの反応
第3節 導電性フィラーとしてのナノカーボン系フィラーの表面処理事例
  • 強酸による表面処理 ・紫外線/オゾン照射による表面処理
  • 界面活性剤による表面処理
第4節 マイクロ波を応用したカーボン系フィラーの表面処理
  • カーボンのマイクロ波加熱 ・マイクロ波装置の仕様
  • 被射体の条件 ・カーボンナノチューブ、グラフェンの分散
第5節 低温プラズマによるカーボンブラックの表面処理とその応用
  • カーボンブラックの表面酸化処理
  • 水蒸気プラズマ処理
  • テトラエトキシシラン (TEOS) の導入
  • 各種シシラン化合物との反応
  • CB表面TEOSへのフェノールの反応

第5章 添加剤、薬品、材料設計による導電助剤、導電性フィラーの分散性向上

第1節 粒子の分散安定化と塗布性を向上させる添加剤 (粘性・付着性・消泡剤)
  • 粒子の分散安定化の基礎
  • カーボンナノチューブの分散液の例
  • 付着性・密着性付与剤
  • 粘性付与剤 ・塗布液の泡抜け
第2節 非イオン系界面活性剤処理とビーズミルを併用した分散性向上
  • 界面活性剤について
  • 非イオン系界面活性剤のHLB
  • カーボンブラックの分散性に及ぼす非イオン系界面活性剤の性質
  • ビーズミル分散の実際
  • 界面活性剤処理と超音波処理を併用した分散性向上、表面処理
  • 音波処理の実際
第3節 シランカップリング剤処理・分散剤添加によるカーボンナノチューブの熱硬化性樹脂への分散性向上
  • CNTのエポキシ樹脂への分散性向上手法
  • CNTと組み合わせるエポキシ樹脂の種類
  • CNT分散性向上手法概要
  • 分散性向上剤添加手法
  • CNTのシリコーン樹脂への分散性向上手法
  • CNTと組み合わせるシリコーン樹脂の種類
  • CNTとシリコーン樹脂の親和性
  • 分散性向上剤添加手法
  • CNT充填シリコーン樹脂市販品
第4節 シリコン高分子を用いたカーボン材料の可溶化
  • ポリマーラッピング現象を解明するためのツール
  • 剛直性が及ぼすラッピング効果
  • 挙動、リアルタイムモニタリング
  • 剛直性・コンホメーションに依存したポリマーラッピング現象
第5節 アミンによる単層カーボンナノチューブの分散と分離
  • SWNTs とアミンの相互作用
  • 酸化SWNTs とアミンの化学反応と相互作用
第6節 多環芳香族分子によるカーボンナノチューブの可溶化、機能化、電解質などへの応用
  • 多環芳香族分子によるカーボンナノチューブの可溶化
  • 多環芳香族分子によるカーボンナノチューブの機能化
第7節 タンパク質を用いたカーボンナノチューブの分散技術について
  • 分散性の評価法
  • 分散溶液の性質 ・溶質の添加による分散制御
  • 分散メカニズム
  • カーボンナノチューブとタンパク質の相互作用
  • カーボンナノチューブへ吸着したタンパク質の物性
  • タンパク質とポリペプチドの比較
第8節 フルオロアルキル基含有オリゴマー/ポリアニリンナノコンポジット類の調製とその応用
  • フルオロアルキル基含有オリゴマー/PAn ナノコンポジット類の調製と性質
  • フルオロアルキル基含有オリゴマー/PAn/アナターゼ酸化チタンナノコンポジットおよびフルオロアルキル基含有オリゴマー/An-dimer/アナターゼ酸化チタンナノコンポジットの調製と応用
  • フルオロアルキル基含有オリゴマー/PAn ナノコンポジット溶液およびフィルムのイオン伝導性

第6章 物理的、機械的な処理による導電性フィラー、導電助剤の分散性向上

第1節 導電助剤・導電性フィラー用粒子の粒子径分布・粒子形状・表面状態制御による最密充填・流動性コントロール
  • 粒子充填性の表現法
  • 空間率と充填率、見かけ密度
  • 充填性に及ぼす粒子径の影響
第2節 高速振動粉砕法によるカーボンナノチューブの表面処理について
  • 高速振動粉砕法の特徴
  • 超分子錯体を可溶化剤とするカーボンナノチューブの可溶化
  • 水素結合を利用した超分子可溶化剤
  • 配位結合を利用した超分子可溶化剤
第3節 二軸押出機によるカーボンナノチューブの混練技術
  • ナノコンパウンド概要
  • 押出機における混練技術
  • 分配と分散 ・カーボンナノチューブコンポジット技術
  • プロセスの複合化効果
  • CAEにおけるミキシングセクションの三次元流動解析

第7章 ~導電性の「通り道」としての~パーコレーションモデルの考え方とその観察、測定

第1節 電気の「通り道」としてのパーコレーションモデルの考え方
  • 統計的パーコレーション理論
  • 実効媒質理論 ( Effective Media Theory:E.M.T.)
  • General Effective Medium (GEM) 理論
  • 熱力学的パーコレーションモデル
  • ダブルパーコレーション
  • 導電性フィラー粒子間の導電機構
第2節 パーコレーション理論による導電性複合材の物性発現メカニズム
  • クラスターサイズの分布、パーコレーション確率
  • 導電性試験-体積固有抵抗測定
  • 光学顕微鏡観察、画像解析
  • パーコレーション閾値の推定
  • 黒鉛クラスターのパーコレーション確率
  • 導電性発現機構の推定

第8章 ~導電性の良し悪しを測る~導電性フィラー、導電助剤の試験評価、測定解析

第1節 カーボンブラック材料のゼータ電位測定による分散度評価について
  • ゼータ電位について
  • ゼータ電位測定によるカーボンブラック分散液の評価
  • ジェットミルの処理圧力が与えるゼータ電位への影響
  • カーボンブラック分散液のゼータ電位のpH依存性
  • 界面活性剤濃度が与えるゼータ電位への影響
第2節 ホウ素固溶アセチレンブラックの導電性評価
  • 導電剤としてのカーボンブラック
  • 炭素材料の多様性
  • カーボンブラックとは
  • カーボンブラックの導電性
  • 導電性付与能力の高いカーボンブラックの特徴
  • カーボンブラック粉体の電気抵抗率
  • ホウ素固溶アセチレンブラック
  • カーボンブラックの導電性向上の試み
  • ホウ素固溶アセチレンブラックの粉体評価
  • ホウ素固溶アセチレンブラックの実用特性
第3節 カーボンブラックの表面処理と分散後の絶縁・電気抵抗特性評価
  • 高分子複合材料の複合化技術
  • 導電性高分子複合材料の調製と電気特性
  • 複合材料のモルホロジーとブレンド組成
  • CBの充填量依存
  • 混練成形方法 ・ブレンド比
  • 導電性複合材料の電気抵抗率の温度特性
  • アミノシラン処理カーボンブラックの調製と導電性高分子複合材料の電気特性
  • CBの表面処理方法
  • 複合材料の調製
  • CBのキャラクタリゼーションおよび複合材料の電気抵抗率測定
  • APS表面処理のキャラクタリゼーション
  • 未処理CB充填系複合材料の常温での電気抵抗率
  • APS処理の効果
  • 電気抵抗率の温度特性
第4節 導電助剤中の微小異物の検査・分析
  • 導電助剤の働きと異物解析のニーズ
  • 炭素系導電助剤中の微小異物検査・分析
  • 測定例
  • 結果および考察

第9章 リチウムイオン電池における導電助剤、導電性フィラーの使い方、使われ方

第1節 リチウムイオン電池活物質の導電性表面被覆
  • 電池活物質の導電性向上方法
  • LFPの炭素質被覆
  • LFP以外の活物質の炭素質被覆
  • 活物質の非炭素質被覆による導電性向上
第2節 リチウムイオン二次電池負極用黒鉛へのカーボンコーティングによる劣化抑制
  • 正極用リン酸鉄リチウムへのカーボンコーティングと高性能導電助剤としての適用
  • 試料の表面修飾、特性評価と条件
  • 試料の電気化学的特性
  • 負極用人造黒鉛へのカーボンコーティングと電気化学的特性向上
  • コア炭素、コーティング方法、特性評価と条件
第3節 集電体のカーボン系シート貼り付けによる接触抵抗の低減、炭素担持アルミニウム材料の電池への応用
  • トーヤルカーボRの製造工程
  • 導電性や電気抵抗など電気的特性
  • リチウムイオン二次電池集電体への応用
第4節 次世代蓄電池用導電助剤としての単層/多層カーボンナノチューブの特徴と応用
  • 「カーボンナノチューブ」の一般的な合成技術、製造法とは?
  • リチウムイオン電池への導電助剤などとしての使い方
  • アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどとの違い
  • 分散度の評価方法、電池としての導電パスの確認方法
  • 製品の設計や加工における技術課題
第5節 カーボンナノチューブ系リチウムイオン電池用導電助剤による正極劣化抑制
  • VGCFの製造方法と代表的物性
  • VGCFのLIB正極用導電助剤としての添加効果代表例
  • LIB正極サイクル寿命の改善
  • 高電極密度での正極内電解液浸透性改善
  • VGCFLIB用途への最近の検討状況
第6節 各種微粉炭素の製造方法・粉体特性とリチウム二次電池特性の向上
  • 炭素材料の多様性 ・微粉炭素の特徴
  • カーボンブラック ・アセチレンブラックの粉体特性
  • 微粉炭素を用いたLiB
  • 導電剤の働き
  • 導電剤としての正極への適用
  • 導電剤を使用する場合の実用上の課題
第7節 乾式粒子複合化、表面処理プロセスによるリチウムイオン電池の改善技術
  • 乾式粒子複合化技術 ・粒子複合化技術
  • 導電助剤の性能を引き出す乾式粒子複合化
  • 正極活物質の処理
  • 導電助剤による導電性の向上:導電助剤を活物質粒子上に被覆
  • ナノカーボン繊維の活用:正極活物質との精密混合と固定化
  • 負極活物質の処理
  • シリコン系材料に対する導電助剤の影響
  • ナノカーボン繊維の活用:炭素系活物質との精密混合と固定化
第8節 導電性フィラー分散体による集電体表面の制御とその効果
  • カーボンコート層について
  • 集電体の腐食抑制効果
  • 電極における密着性・導電性の改善効果
  • 電池高出力特性の改善効果
  • 放電レート特性評価と直流内部抵抗評価
  • 長期寿命特性における出力劣化評価

第10章 その他電池・キャパシタにおける導電助剤、導電性フィラーの使い方、使われ方

第1節 電極形成用導電性ナノインクの開発
  • プリンテッド・エレクトロニクス技術におけるナノインク
  • PE技術における印刷方式
  • PE技術による電極形成
  • 配線に求められてきた性能
  • 透明電極と不透明電極
  • ナノインクによる電極形成の活用事例
  • 透明導電材料のナノインクを用いた透明電極形成
  • 不透明導電材料のナノインクによる細線パターンを用いた透明電極
  • ITOナノインクのスクリーン印刷によるGaN系発光ダイオード用透明電極
第2節 多孔質炭素材料の固体高分子形燃料電池触媒担体への適用
  • 固体高分子形燃料電池の構造と発電原理 ・触媒担体に要求される物性
  • 触媒層の構造制御による発電特性改善
  • 触媒層の構造の効果 ~二相凝集構造による発電特性改善~
  • 触媒層の構造の効果 ~活性炭を担体に用いた触媒の発電特性改善~
  • 触媒担持機能 (多孔質炭素と非多孔性炭素)
  • 非多孔性の炭素材料を担体に用いた触媒
  • 多孔性の炭素材料を担体に用いた触媒
  • 担体の熱処理による発電特性と耐久性の変化
  • MCNDの触媒担体への適用
第3節 メソポーラスな導電助剤の電気二重層キャパシタへの利用
  • 導電助材の比較
  • EDLCの評価方法
  • 分極性電極の作製
  • EDLCセルと電解液
  • 充放電試験方法
  • メソポーラスな導電助剤のEDLCへの応用
  • 各電解液使用時における温度依存性
  • 表面官能基付与処理を行ったメソポーラスな導電助材のEDLCへの応用
  • KBへの表面官能基の調整方法
  • 表面官能基調製サンプルの性状比較
  • 各サンプルの比表面積及び細孔特性の測定
  • 官能基付与導電助材を用いたEDLCの評価
  • 分極性電極の作製
  • EDLCセルと電解液 ・充放電試験方法

第11章 電気電子モジュール、デバイスにおける導電性フィラー、導電助剤の使い方、使われ方

第1節 銀フレーク・ポリウレタンペーストを用いた伸縮性導体の開発とその応用
  • 伸縮性導体材料の用途とこれまでの研究事例
  • 2.7倍伸ばしても高導電性を保持する伸縮性導体
  • 繰り返し伸張に応じて抵抗値が増減する伸縮性導体
第2節 パワー半導体などの実装用接合部材への活用について
  • 酸化銀粒子還元接合技術
  • 貴金属 (金、 銀) 電極に対する接合性
  • 接合部の信頼性評価
  • 酸化銅粒子還元接合法 ・接合性
第3節 亜酸化銅ナノインクとこれを用いた導体膜の特性
  • 亜酸化銅ナノインクの特長
  • 独自プロセスによる導体膜化
  • 導電化のメカニズム
第4節 電波吸収材料/電磁波シールド
  • 試料作製 ・複素誘電率εr* 及び透磁率μr* 測定
  • 反射減衰量 (Γ11) 測定の計算結果
第5節 カーボンブラックの表面処理、電子ペーパー用途への応用
  • CBの基本特性
  • 一次粒子の微細構造
  • 一次粒径
  • 比表面積
  • 凝集構造 (ストラクチャー)
  • 化学的性質
  • 分散技術
  • 分散剤を用いた分散
  • 表面処理による分散
  • 酸化処理
  • 有機化処理
  • 自己分散型CB
  • グラフト処理
  • 非極性溶媒への顔料分散
第6節 導電フィラー系透明導電性フィルム動向とタッチパネル分野への応用
  • ITO代替導電膜の開発動向
  • ナノ粒子・ナノフィラー
  • ナノワイヤー
  • ITOナノ粒子
  • 導電性高分子
  • CNT (カーボンナノチューブ)
  • グラフェン他
  • ITO代替透明導電材のタッチパネルへの利用動向
  • 主電極材
  • 周辺回路材料の導電材
  • タッチパネル用その他用途での導電材料

出版社

お支払い方法、返品の可否は、必ず注文前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本出版物に関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(出版社への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

体裁・ページ数

A4判 513ページ

発行年月

2015年6月

販売元

tech-seminar.jp

価格

80,000円 (税別) / 86,400円 (税込)

これから開催される関連セミナー

開始日時
2018/11/20 環境発電/エネルギーハーベスティング技術における発電デバイス徹底解説 東京都
2018/11/22 基礎からわかる全固体二次電池 東京都
2018/11/26 技術・特許情報、環境規制から読み解くEVシフト・モビリティ化動向とこれからの知財戦略の在り方 東京都
2018/11/26 自動車電動化の舵を取る環境規制と電池産業への波及、車載用電池の技術開発・特許動向 東京都
2018/11/29 車載ディスプレイ材料の耐環境、曲面構造への対応 東京都
2018/11/29 超イオン伝導体の基礎と応用 東京都
2018/11/30 スクリーン印刷のプロセス適正化と高品質印刷の実践手法 東京都
2018/12/3 HEV/EVにおけるエネルギー・マネジメント技術 東京都
2018/12/4 全固体電池における電極/電解質の界面作製と抵抗低減技術 東京都
2018/12/4 最新ディスプレイ技術トレンド2018 東京都
2018/12/6 蓄熱材料・システムの開発動向と熱エネルギー有効利用への新展開 東京都
2018/12/6 ペロブスカイト太陽電池ならびに周辺素子の最新技術・動向と産業化の展望 東京都
2018/12/7 リチウムイオン2次電池・次世代電池の課題を解決する新規な電池理論 東京都
2018/12/10 自動車の電動化に向けた SiCパワーデバイス・GaNパワーデバイス開発の最新状況と今後の動向 東京都
2018/12/11 自動車における熱マネージメントによる燃費・航続距離向上 東京都
2018/12/11 リチウムイオン電池が係る市場事故の要因と電池セルの安全対策&要件 東京都
2018/12/11 フレキシブルセンサ向け材料の開発と柔軟・伸縮性の向上 東京都
2018/12/12 SiCパワーデバイス用高耐熱・高放熱部材の開発とパッケージ技術 東京都
2018/12/14 高分子コンポジットの高導電化と高熱伝導化 東京都
2018/12/14 酸化物系全固体電池の基礎と最新動向および今後展望 東京都

関連する出版物