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リチウムイオン電池負極材料の高性能化と負極活物質の開発動向
 
リチウムイオン電池負極材料の高性能化と負極活物質の開発動向
リチウムイオン電池の充放電性・安全性向上・高容量化につながる負極材料技術!新材料の開発状況がわかる
■講演会の概要
日時: 2009年12月18日(金) 10:30〜15:30
会場: 東京・千代田区駿河台 総評会館 4F 402
≪会場地図はこちら≫
※急ぎのご連絡は(株)メガセミナー・サービス(TEL06-6363-3359)まで!!
受講料:
(税込)
(税込) 47,250円
 ⇒E-mail案内登録会員 44,800円(ネットからお申し込みの方、全員)
  
※資料・昼食付
上記価格より:
<2名で参加の場合1名につき7,350円割引
<3名で参加の場合1名につき10,500円割引>(同一法人に限ります)
講師: 第1部 充放電性・安全性向上・高容量化に向けたリチウムイオン電池負極材料の
    開発動向

≪10:30〜12:00>>

群馬大学大学院工学研究科 応用化学・生物化学専攻 教授 鳶島 真一 氏

第2部 次世代金属負極材料の開発
    〜ケイ素系コンポジット厚膜電極の創製とその負極特性〜

≪12:45〜14:15>>

鳥取大学 大学院工学研究科 化学・生物応用工学専攻 教授 工学博士 坂口 裕樹 氏

【略歴】
昭和63年4月 日本学術振興会特別研究員(大阪大学工学部応用化学科)
平成元年7月 大阪大学助手 工学部応用化学科
平成7年7月 大阪大学講師 大学院工学研究科物質化学専攻
平成8年12月 鳥取大学助教授 工学部物質工学科
平成17年10月 鳥取大学教授 工学部物質工学科
平成20年4月 鳥取大学教授 工学研究科化学・生物応用工学専攻 現在に至る

【ホームページ】
http://www.chem.tottori-u.ac.jp/~sakaguchi/index.html

第3部 リチウムイオン電池における炭素系負極活物質の技術動向
    〜表面修飾・改質技術を中心に〜

≪14:30〜15:30>>

愛知工業大学 工学部 応用化学科 エネルギー材料化学研究室 准教授 大澤 善美 氏

【略歴】
1989年3月 名古屋大学大学院工学研究科博士課程前期課程応用化学及び合成化学専攻 修了
1989年4月 日本ガイシ株式会社 入社 (研究開発本部配属、研究員)
1995年4月 愛知工業大学 講師 (工学部応用化学科 所属)
1999年4月 愛知工業大学 助教授 (2008年より准教授)
現在に至る

【活動】
・2003(H15)年〜 日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会 運営委員
・2006(H18)年〜 炭素材料学会「炭素」誌編集委員
・2006(H18)年〜 電気化学会東海支部 幹事
・2008年度     炭素材料学会論文賞 受賞
・2009(H21)年〜 (独)日本学術振興会産学協力研究委員会 炭素材料 第117委員会 委員

主催: サイエンス&テクノロジー株式会社
■講演会のプログラム内容
第1部 充放電性・安全性向上・高容量化に向けたリチウムイオン
    電池負極材料の開発動向
<趣旨>
  リチウムイオン電池は、携帯電子機器のみならず、今後、電気自動車、発電装置など適用用途は拡大される。このため電池材料に要求される性能は多様化しており、特に負極新材料の研究開発が必要とされている。本講演では、リチウム二次電池用負極材料に要求される性能と安全性に関する研究状況について概要を述べる。次に、Li、Si系負極や炭素負極の電気化学的特性に与える電極/電解液界面状態の影響について議論する。


1. リチウム二次電池用負極の研究開発の概要
 1.1 リチウム系負極の考慮すべき基本的特性
 1.2 リチウム系負極の電解液との相互作用
 1.3 リチウム系負極表面処理の必要性と処理方法
 1.4 高エネルギー密度二次電池の開発の歴史
 1.5 高エネルギー二次電池の性能と安全性の過去の問題点
 1.6 リチウムイオン電池の特徴と適用用途の展開
  1.6.1 新負極開発が必要とされる背景と要求条件
  1.6.2 新負極の研究開発状況
  1.6.3 各種負極材料の特徴概要
 1.7 リチウムイオン電池の安全性の現状
 1.8 電池が非安全になる機構
 1.9 電池の安全性と負極の関係

2.リチウム電池用負極特性(Li、炭素、Si系負極)に与える電解液、
  電解液添加剤 および電極表面処理の影響

 2.1 エーテル系電解液が負極の電気化学特性に与える影響
 2.2 反応性化合物添加による炭素負極特性の向上
 2.3 高電圧系電池におけるLi金属負極表面処理の影響
 2.4 シロキサン系化合物による負極表面処理の効果

3.まとめ

  □質疑応答・名刺交換□


第2部 次世代金属負極材料の開発
    〜ケイ素系コンポジット厚膜電極の創製とその負極特性〜
<趣旨>
 プラグイン電気自動車用の電源を視野に入れ,リチウム二次電池への高エネルギー密度化の要求が一層強くなっている.負極を見た場合,実用化されている炭素系材料では飛躍的な充放電容量の増大は見込めない.そこで,最近は「リチウムを可逆的に吸蔵−脱離できる金属あるいは合金」に多大な関心が寄せられるようになってきた.リチウム貯蔵金属・合金の主体となる元素はケイ素などの 14族元素であるが,これらの元素を用いた電極は,充放電サイクル安定性(寿命)に乏しいことが大きな難点である.
 演者らは,新しい電極作製法として「ガスデポジション(GD)法」を採用することにより,金属・合金系電極のサイクル特性を顕著に向上させることに成功した.また,ケイ素と新規に合成した金属間化合物とを複合化させることにより,高容量と高サイクル安定性を併せ持つ負極を創製した。
 本講演では,演者らの金属系GD厚膜負極に関する研究成果を中心に,リチウム二次電池の材料開発の最前線を紹介する。


1.リチウム貯蔵金属・合金の探索と創製
 1.1 材料設計指針
 1.2 合成手法
 1.3 キャラクタリゼーション

2.ガスデポジション(GD)法による厚膜電極の作製と充放電性能
 2.1 従来法により作製された電極との性能比較−Ge, Sn, Si系電極を例に−
 2.2 サイクル安定性の改善とそのメカニズム
 2.3 高速充放電性能の向上

3.ケイ素系コンポジット厚膜電極の創製と充放電性能
 3.1 ケイ素−Mg2Ge系電極
 3.2 ケイ素−希土類シリサイド系電極
 3.3 無電解析出法により金属被覆されたケイ素系電極

  □質疑応答・名刺交換□


第3部 リチウムイオン電池における炭素系負極活物質の技術動向
    〜表面修飾・改質技術を中心に〜
<趣旨>
 リチウムイオン電池は、小型・軽量化に優れた二次電池で、携帯電話やノートパソコンなど携帯機器の電源として利用されており、電気自動車やハイブリッドカーの電源としての実用化もなされようとしている。現在,リチウムイオン二次電池の負極材料には,総合的性能に優れた黒鉛系材料が主に用いられている。しかし,黒鉛の容量には限界(理論容量:372mAhg-1)があり,高い電流密度下での性能(レート特性)はそれほど良くない。又,低温での特性に優れたプロピレンカーボネート(PC)系の電解液を選択的に分解するため,PCを含む電解液中では黒鉛を用いることはできない。このような理由から、特に車載用電池の次世代型電極材料の開発が求められている。種々の手法による負極用炭素の合成,表面修飾・改質,電極作製に関して精力的に検討が進められており,本講座では,これらの動向を概観し、表面修飾・改質技術を中心に解説する。特に、気相成長(chemical vapor deposition, CVD)法によるリチウムイオン二次電池負極用炭素の合成,表面修飾について紹介する。


1.リチウムイオン二次電池の基礎
 1.1 原理、構造、特徴、電極材料、応用の概説

2.負極用炭素材料の種類、構造と合成
 2.1 黒鉛
 2.2 低結晶性炭素(難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、低温焼成炭素)
 2.3 ナノカーボン
 2.4 異種材料との複合化について

3.負極用炭素材料の改質・表面修飾技術概説
 3.1 カーボンコーティング、マイルド酸化、表面フッ素化、金属コーティング、ポリマーコーティング

4.カーボンコーティングによる改質・表面修飾
 4.1 気相法(CVD)による炭素の合成・表面処理
  4.1.1 気相合成・表面修飾の研究例概説
  4.1.2 パルスCVD法による黒鉛微粒子の合成と負極特性、既存黒鉛との比較
  4.1.3 パルスCVD法による難黒鉛化性炭素の表面修飾
 4.2 気相法以外の手法による炭素コーティング

5.カーボンコーティング以外の手法による改質・表面修飾
 5.1 表面フッ素化
 5.2 金属コーティング、他

  □質疑応答・名刺交換□

 
 
 
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