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  • 2018/07/06

全固体電池開発の最前線(普及版)

シーエムシー出版

テクニカルライブラリシリーズ

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2011年刊「全固体電池開発の最前線」の普及版!全固体電池の開発の基礎から応用までを解説し、また「トヨタ自動車」をはじめとする企業6社の研究開発動向を網羅!!
(監修:辰巳砂昌弘)

この本の紙版「全固体電池開発の最前線(普及版)」の販売ページはこちら(別サイトが開きます)
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<<著者一覧>>
※執筆者の所属表記は、2011年当時のものを使用しております。
菅野了次   東京工業大学
佐藤峰夫   新潟大学
辰巳砂昌弘  大阪府立大学 
林 晃敏   大阪府立大学
前川英己   東北大学
山本 仁   大阪大学
松本 一   (独)産業技術総合研究所
明渡 純   (独)産業技術総合研究所
小和田善之  兵庫教育大学
高田和典    (独)物質・材料研究機構
町田信也   甲南大学
岡田重人   九州大学
小林栄次   九州大学
金村聖志   首都大学東京
竹内友成    (独)産業技術総合研究所
蔭山博之    (独)産業技術総合研究所
中西康次   立命館大学
田渕光春   (独)産業技術総合研究所
栄部比夏里  (独)産業技術総合研究所
太田俊明    立命館大学
妹尾 博   (独)産業技術総合研究所
境 哲男    (独)産業技術総合研究所
辰巳国昭    (独)産業技術総合研究所
小林弘典    (独)産業技術総合研究所
今西誠之    三重大学
須賀健雄    早稲田大学
西出宏之    早稲田大学
桑田直明    東北大学
入山恭寿    静岡大学
嵯峨根史洋  静岡大学
内本喜晴   京都大学
折笠有基   京都大学
奥村豊旗   (独)産業技術総合研究所
山本和生   (財)ファインセラミックスセンター
濱 重規   トヨタ自動車(株)
川本浩二   トヨタ自動車(株)
清野美勝    出光興産(株)
上村 卓   住友電気工業(株)
小林直哉    (株)サムスン横浜研究所
印田 靖   (株)オハラ
坂本明彦    日本電気硝子(株)
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<<目次>>
【固体電解質の開発動向編】
第1章 無機固体電解質の開発動向と展望 
1 はじめに
2 固体電解質探索の歴史と現状,様々な物質
3 イオン導電体の物質例―Li10GeP2S12
4 イオン導電体を用いたデバイス―アプリケーションから見たイオン導電体
5 全固体電池の実現に向けて
6 新しいイオン導電体発見への期待

第2章 酸化物系リチウムイオン伝導体 
1 はじめに
2 Aサイト欠損ペロブスカイト型リチウムイオン伝導体
3 NASICON型リチウムイオン伝導体
4 β-Fe2(SO4)型リチウムイオン伝導体
5 ガーネット型リチウムイオン伝導体
6 薄膜型リチウムイオン伝導体
7 まとめ

第3章 無機ガラス系固体電解質 
1 はじめに
2 ガラス電解質の作製方法
3 ガラス電解質の導電率
4 ガラスセラミック電解質の導電率
5 おわりに

第4章 錯体水素化物リチウムイオン伝導体群と全固体電池への応用
1 はじめに
2 既知の水素含有リチウムイオン伝導体
2.1 水素化α-Li3N
2.2 リチウムイミド(Li2NH)
3 リチウムボロハイドライド(LiBH4)
3.1 リチウムボロハイドライドのリチウムイオン伝導特性
3.2 リチウムボロハイドライドのリチウムイオン伝導相の室温安定化
4 その他の水素化物への展開
5 固体電池への応用展開
6 おわりに

第5章 低障壁高分子固体電解質の研究開発
1 緒言
2 低障壁高分子固体電解質の分子設計
3 低障壁高分子固体電解質の合成
4 低障壁高分子固体電解質のイオン伝導度評価
5 モデル錯体の構造解析によるリチウムイオン配位様式の推定
6 結言

第6章 プラスチッククリスタル電解質 
1 はじめに
2 プラスチッククリスタルとは
3 プラスチッククリスタルの固体電解質への応用
3.1 分子系
3.2 オニウム塩
3.3 その他の塩
4 おわりに

第7章 エアロゾルデポジション(AD)法による常温セラミックスコーティングと全固体薄膜型リチウムイオン電池への応用
1 はじめに
2 エアロゾルデポジション法による常温衝撃固化現象
3 成膜条件の特徴
3.1 原料粉末の影響
4 常温衝撃固化と成膜メカニズムに関する検討
4.1 粒子衝突速度の測定
4.2 緻密膜形成の基本メカニズム
5 高硬度,高絶縁AD膜と実用化への試み
6 全固体・薄膜型リチウムイオン電池への応用
7 大面積コーティングへの挑戦
8 今後の技術展望

第8章 硫化物ガラス系固体電解質のイオン伝導性と計算科学
1 はじめに
2 Li2S-SiS2-MxSy系ガラス中のLi+イオンの化学結合
3 Li+イオン伝導性に対する添加物効果
4 超イオン伝導性Li7P3S11結晶
4.1 結晶構造とLiサイト
5 硫化物系固体電解質中のLi+イオンの伝導メカニズム

【全固体リチウム電池の開発と展望編】
第9章 硫化物固体電解質を用いたバルク型電池の開発と展望
1 はじめに
2 硫化物固体電解質のバルク型電池用電解質としての特質
3 硫化物固体電解質の開発とバルク型電池
4 硫化物固体電解質電池の展望
5 おわりに

第10章 バルク型全固体二次電池の高容量化
1 はじめに
2 硫化物固体電解質を用いたバルク型全固体電池の作製
3 高容量電極活物質の適用による電池の高容量化
3.1 硫黄正極活物質
3.2 リン負極活物質
4 電極-電解質固体界面制御による電池の高容量化
4.1 電極活物質の微粒子化
4.2 ガラス性液体の利用
4.3 電極活物質上への固体電解質薄膜コーティング
5 おわりに

第11章 全固体型リチウム電池用Li-Si合金の開発と応用
1 はじめに
2 メカニカルミリング(MM)法によるLi-Si合金の作製
3 メカニカルミリング(MM)法により合成されたLi-Si合金の全固体電池用負極材料特性
4 メカニカルミリング(MM)法により合成したLi-Si-Ge合金の特性
5 まとめ

第12章 オールナシコン型全固体電池 
1 はじめに
2 リン酸ナシコン型全固体対称電池
2.1 全固体Li電池:Li3V2(PO4)3/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3/Li3V2(PO4)3
2.2 全固体Na電池:Na3V2(PO4)3/Na3Zr2(SiO4)2PO4/Na3V2(PO4)3
3 おわりに

第13章 3次元電池 
1 はじめに
2 3次元電池の構造
3 3次元電池用固体電解質
4 3次元規則配列多孔構造とホールアレイ構造の複合化
5 まとめ

第14章 通電焼結を用いた全固体電池の構築
1 はじめに
2 通電焼結法を用いた金属酸化物正極活物質―炭素複合体の作製
3 通電焼結法を用いた硫黄系正極活物質―炭素複合体の作製
4 通電焼結法を用いた正極/電解質/負極積層体の作製

第15章 全固体リチウムポリマー電池 
1 はじめに
2 ポリマー電解質
3 ポリマー電解質用負極材料
4 ポリマー電解質用正極材料
5 まとめ

第16章 フレキシブルラジカルポリマー電池
1 はじめに
2 ラジカルポリマー電池の作動原理と特長
3 ラジカルポリマー電池の位置づけと将来展望
4 新しい有機系電極活物質(多電子系、導電性高分子など)での展開

第17章 全固体薄膜電池と界面構築
1 はじめに
2 全固体薄膜電池
2.1 薄膜電池の特徴
2.2 薄膜電池の構造
3 薄膜電池の作製方法
3.1 材料
3.2 薄膜作製方法
4 PLD法による薄膜電池の作製法
4.1 正極材料の薄膜化
4.2 固体電解質の薄膜化
4.3 負極の薄膜化
5 PLD法による薄膜電池の作製と界面特性
6 まとめ

第18章 リチウム二次電池の全固体化に向けた界面制御 
1 はじめに
2 固体電解質/電極活物質界面で起こる電荷移動反応の熱力学的考察
2.1 活性化エネルギー(Ea)
2.2 前指数因子
2.2.1 Li+移動系
2.2.2 電子移動系(Li析出溶解反応)
3 まとめ

第19章 放射光を用いた全固体リチウム二次電池電極/電解質の界面評価 
1 緒言
2 実験手法
3 電極/電解質界面の修飾
4 界面修飾による電気化学特性の変化
5 深さ分解X線吸収分光法(DR-XAFS)
6 おわりに

第20章 電子線ホログラフィーによる全固体電池反応のその場観察 
1 はじめに
2 電子線ホログラフィーの原理
3 TEM観察用全固体リチウム電池の作製
4 電子線ホログラフィーによる電位分布のその場観察
5 まとめ

【企業における蓄電池の全固体化に向けた研究開発動向と展望編】
第21章 自動車用次世代型全固体電池の研究開発と展望 
1 はじめに
2 全固体電池のメリットと課題
3 活物質の表面コーティングで界面制御
4 固体電解質の化学的安定性
5 界面抵抗と固体電解質の化学的安定性の関係
6 自動車用次世代型全固体電池の展望

第22章 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体電池の開発 
1 はじめに
2 硫化物系無機固体電解質の特徴
3 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池
4 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池の安全性
5 大型(ラミネート型)電池の作製
6 おわりに

第23章 硫化物固体電解質薄膜を用いた全固体リチウム電池の開発 
1 緒言
2 薄膜全固体リチウム電池のデザイン,及び技術課題
3 硫化物固体電解質の薄膜化プロセス
3.1 成膜条件
3.2 Liイオン伝導特性
3.3 Li金属に対する固体電解質膜の化学安定性
4 Li金属の薄膜化プロセス
5 薄膜全固体リチウム電池試作,及び充放電評価
5.1 薄膜全固体リチウム電池試作
5.2 充放電試験結果
6 結言

第24章 バルク型全固体電池の特性向上
1 はじめに
2 固体電解質を用いた電池の課題
3 全固体電池の特性
3.1 出力&寿命特性
3.1.1 LiCoO2正極を用いた全固体電池の特性
3.1.2 正極/固体電解質界面での副生物抑制技術開発
3.2 安全性
3.3 エネルギー密度
3.4 温度特性
4 まとめ

第25章 全固体電池用酸化物ガラスセラミックス電解質の開発
1 はじめに
2 酸化物系固体電解質
3 酸化物系ガラスセラミックス電解質
4 固体電解質の新しい応用
5 新しいガラスセラミックス電解質
6 ガラスセラミックス電解質の全固体電池への応用

第26章 ガラス系電極材料の全固体電池への応用 
1 はじめに
2 リン酸鉄リチウム系結晶化ガラス
3 LFP結晶化ガラスの製造プロセス
4 LFP結晶化ガラスの構造と電池特性
5 スズリン酸系ガラス
6 SnPガラスの電池特性
7 まとめ