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全固体電池に向けた固体界面間の設計と抵抗低減

全固体電池に向けた固体界面間の設計と抵抗低減

オンライン 開催

概要

本セミナーでは、全固体電池応用に向けた界面設計と低抵抗な界面条件について解説いたします。

開催日

  • 2021年9月3日(金) 10時30分16時10分

受講対象者

  • 電気化学デバイスの研究開発に携わる方
    • 全固体電池
    • 燃料電池 等
  • 二次電池への新規参入を検討されている企画部門の方
  • 二次電池や全固体電池について情報を集めたい方

修得知識

  • 複素インピーダンスの考え方
  • 全固体電池に含まれる分極要因とその解析方法
  • 全固体電池や燃料電池等の内部抵抗分離手法

プログラム

第1部 酸化物系全固体型二次電池に向けた界面の構築技術と今後の課題

(2021年9月3日 10:30〜12:00)

 酸化物系固体電解質は焼結性が低い物質が多く、界面接合が困難である。酸化物系固体電解質を用いてバルク型全固体電池を構築するには、物質・材料だけでなく、プロセス、構造の観点で設計する必要である。
 本講座では、バルク型全固体電池の課題と取り組みについて、既報の研究例の紹介と、筆者らによるバルク型全固体電池の開発例の一部を紹介する。

  1. 酸化物系全固体電池の種類と動向
  2. バルク型酸化物系全固体電池の開発事例
  3. ガーネット型固体電解質を用いた全固体電池の開発
    1. 正極
    2. リチウム負極
  4. 今後の課題
    • 質疑応答

第2部 電解質/電極界面の不純物制御による全固体電池の高性能化: 高速充放電と容量増加

(2021年9月3日 13:00〜14:30)

 現在、電子デバイスや電気自動車の電源として、高い安全性・高いエネルギー密度・高速充放電が実現可能な、全固体電池に大きな注目が集まっている。 そうした全固体電池の実用化に向けた課題の一つに、固体電解質と正極材料の界面でのイオン移動の抵抗 (界面抵抗) の低減が挙げられる。
 これまで我々は、高電位正極材料LiNi0.5Mn1.5O4を正極材料とする全固体電池に着目し、全真空プロセスを活用し、電解質/正極界面におけるイントリンシックな電気化学特性を評価してきた。
 その結果、低い界面抵抗は、不純物を含まない清浄な界面で実現することが分かり、また、14 mA/cm2という高電流密度 (3600Cに相当) での高速充放電も実証した [H. Kawasoko et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 27498 (2018) ]。
 さらに、清浄な電解質/正極界面では、Liが自発的に移動し、界面近傍にLi2Ni0.5Mn1.5O4が形成されることを見出した。そして、Li2Ni0.5Mn1.5O4を放電状態とした安定した充放電動作を確認し、電池容量の倍増を実現した [H. Kawasoko et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 5861 (2021) ]。そこで本講演では、上記のLiNi0.5Mn1.5O4を正極材料とする全固体電池についての研究成果を紹介する。

  1. 全固体電池における界面抵抗の低減、および高速充放電の実現
  2. 全固体電池の電解質/電極界面近傍におけるLi分布の決定
  3. 界面不純物制御による全固体電池の電池容量の増大
    • 質疑応答

第3部 電気化学的に形成される全固体電池界面の開発動向

(2021年9月3日 14:40〜16:10)

 全固体電池用の材料系として、酸化物系、硫化物系、水素化物系等が世界的に検討されている。本講座では、酸化物系材料及び水素化物系材料に焦点を当て、電極または電解質を電気化学的に形成させることで、レート特性の改善やエネルギー密度の向上を狙った研究について紹介する。

  1. ナシコン型酸化物系材料1種類からなる全固体電池 (単相型全固体電池) の電池特性評価
  2. 単相型全固体電池の酸化還元機構の解明
  3. 単相型全固体電池における「その場形成電極」分布の評価
  4. 水素化物系電極材料からの「その場形成固体電解質」を利用した電池の特性評価
  5. 水素化物系電極材料からの「その場形成固体電解質」の生成状況の評価
  6. その他、「その場形成する」電極・固体電解質の紹介
    • 質疑応答

講師

  • 山田 博俊
    長崎大学 大学院 総合生産科学域
    准教授
  • 河底 秀幸
    東北大学 大学院 理学研究科 化学専攻
    助教
  • 猪石 篤
    九州大学 先導物質化学研究所 先端素子材料部門
    准教授

主催

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お問い合わせ

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(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)
複数名
: 50,000円 (税別) / 55,000円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 50,000円(税別) / 55,000円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 55,000円(税別) / 60,500円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 100,000円(税別) / 110,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 150,000円(税別) / 165,000円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
  • 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
    ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
    印刷物は後日お手元に届くことになります。
  • ご自宅への書類送付を希望の方は、通信欄にご住所・宛先などをご記入ください。
  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
  • ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
  • 講義の録音、録画などの行為や、権利者の許可なくテキスト資料、講演データの複製、転用、販売などの二次利用することを固く禁じます。
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    万が一、部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。
本セミナーは終了いたしました。

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