-
FORUMeBook No.1 新規難燃剤の開発と特性
￥1,832
【高分子難燃化技術の現状と難燃性評価試験法―難燃規格,難燃機構と難燃化技術を中心に―】
西澤仁（西澤技術研究所）
1 はじめに
2 難燃化技術の最近の動向
2.1 難燃性製品規格と要求される難燃性
2.2 難燃機構の基本と課題,最近の研究
2.3 難燃化技術の最新動向
3 難燃性評価試験法
--------------------------------------------------
【新規リン系難燃剤ファイヤガード® FCX-210】
山中克浩（帝人）㈱
1 はじめに
2 リン系難燃剤の種類
3 高分子材料の燃焼機構と難燃機構
4 ファイヤガード® FCX-210 の特徴
5 ファイヤガード® FCX-210の難燃効果
6 今後の展開
--------------------------------------------------
【新規ホスホン酸エステル難燃剤の開発と特性】
小林淳一（丸菱油化工業㈱）
1 はじめに
2 リン系難燃剤の難燃化機構
2. 1 一般的なリン系難燃剤の難燃化機構と問題点
2. 2 リン酸エステル類のドリップ促進による難燃化機構
3 新規ホスホン酸エステル難燃剤 ノンネン73 の特徴
3. 1 ノンネン73 の設計コンセプト
3. 2 一般性状および溶解度・相溶性
3. 3 揮発性
3. 4 耐熱性
4 適用例
4. 1 種々の合成樹脂への適用
4. 2 ポリオレフィンへの適用
5 おわりに -
ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開(普及版)
￥3,190
2013年刊「ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開」の普及版。「ナノワイヤ」の基礎(成長、物性・理論)から、太陽電池をはじめ発光ダイオード、レーザー、センサー、光検出器など、デバイスへの応用を網羅!!
（監修：福井孝志）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5712"target=”_blank”>この本の紙版「ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
-------------------------------------------------------------------------
＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
福井孝志 北海道大学
比留間健之 (株)日立製作所
竹田精治 大阪大学産業科学研究所
清水智弘 関西大学
小田俊理 東京工業大学
舘野功太 NTT物性科学基礎研究所
池尻圭太郎 北海道大学
山口雅史 名古屋大学
原真二郎 北海道大学
岡田龍雄 九州大学
中村大輔 九州大学
本久順一 北海道大学
深田直樹 (独)物質・材料研究機構
河口研一 (株)富士通研究所
荒川泰彦 東京大学
有田宗貴 東京大学
舘林 潤 東京大学
八井 崇 東京大学大学院
秋山 亨 三重大学
広瀬賢二 日本電気(株)
小林伸彦 筑波大学
岸野克巳 上智大学
和保孝夫 上智大学
冨岡克広 北海道大学量;(独)科学技術振興機構
柳田 剛 大阪大学
吉村正利 北海道大学
-------------------------------------------------------------------------
＜＜目次＞＞
序章 ナノワイヤ研究の最新動向
【第I編 成長】
第1章 ナノワイヤ成長の概論
1 はじめに ―ナノワイヤのルーツ:ホイスカー ―
2 ホイスカーからナノワイヤへ
3 ナノワイヤの成長機構
3.1 中軸ラセン転位による成長
3.2 気相-液相-固相(Vapor-Liquid-Solid)成長
3.3 ナノワイヤの選択成長
3.4 ナノワイヤ成長における原料原子の表面拡散効果
3.5 異種材料接合におけるナノワイヤ成長
4 まとめ
第2章 VLSシリコンナノワイヤー成長
1 はじめに
2 VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長を決める因子
3 VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長の実際
4 触媒となる金シリコンナノ液滴
5 シリコン・ナノワイヤーの核形成
6 シリコン・ナノワイヤー成長過程の解析
7 おわりに
第3章 テンプレート成長法について
1 はじめに
2 テンプレートについて
3 テンプレート中での成長方法について
4 自己組織形成テンプレートを用いたナノワイヤの成長
第4章 VLS Geナノワイヤ成長
1 はじめに
2 VLS成長
3 種々の触媒金属
4 垂直成長
5 Ge-NW成長の精密制御
6 Ge-NWの低温成長
7 デバイス応用
8 おわりに
第5章 VLS法によるIII-V族ナノワイヤ成長
1 はじめに
2 長波長帯発光ナノワイヤ
3 GaAs(311)B基板上横成長GaAsナノワイヤ
4 自己触媒VLS法によるInPナノワイヤ
5 InAsナノワイヤの超伝導量子デバイスへの応用展開
6 まとめ
第6章 選択成長法によるIII-V族化合物半導体ナノワイヤ
1 はじめに
2 MOVPE選択成長法によるナノワイヤ形成プロセス
3 選択成長によるナノワイヤの形状および結晶構造解析
3.1 選択成長におけるファセッティング成長(GaAs選択成長基板面方位依存性)
3.2 選択成長によるナノワイヤの成長特性
3.3 ナノワイヤの形状制御技術 成長の縦・横方向制御
3.4 ナノワイヤの結晶構造解析
4 ナノワイヤにおける結晶構造の変化
5 ナノワイヤの成長機構モデル
6 Si基板上のナノワイヤ選択成長
7 おわりに
第7章 III-Vナノワイヤon Si
1 はじめに
2 Si基板上無触媒(自己触媒)VLS法による化合物半導体ナノワイヤ
3 Ga供給量依存性
4 As供給量依存性
5 成長中断の効果
6 GaAs/AlxGa1-xAsのコア・シェルヘテロ構造
7 まとめ
第8章 強磁性体/半導体複合ナノワイヤ
1 はじめに
2 作製プロセス
3 強磁性体ナノクラスタの選択形成
4 強磁性体/半導体複合ナノワイヤの選択形成
5 電気特性
6 おわりに
第9章 ZnOナノワイヤ成長
1 はじめに
2 ZnOナノ結晶の成長
2.1 CVD
2.2 熱炭素CVD
2.3 パルスレーザー堆積法
2.4 水熱法
2.5 電着法
3 制御法
3.1 成長方向制御
3.2 結晶サイズの制御
3.3 密度制御
3.4 成長位置
4 導電性制御
5 まとめ
【第II編 物性・理論】
第1章 光物性
1 はじめに
2 ナノワイヤ光導波路と共振器効果
3 光学異方性
4 結晶構造転移と光学特性
5 ナノワイヤアレイにおける光吸収
6 ヘテロ構造半導体ナノワイヤの発光特性
7 光励起による誘導放出およびレーザ発振
8 ナノワイヤ発光素子
9 おわりに
第2章 ドーピング
1 はじめに
2 ドーピング方法
2.1 成長時ドーピング
2.2 イオン注入を利用したドーピング
3 ドーピング評価
3.1 結合・電子状態
3.2 不純物分布
3.3 不純物の挙動
4 まとめ
第3章 径方向量子井戸・量子ドットナノワイヤ構造と光学特性
1 はじめに
2 ナノワイヤに形成可能な量子ヘテロ構造
3 径方向量子井戸ナノワイヤの物性
4 径方向量子ドットナノワイヤの物性
5 まとめ
第4章 ナノワイヤ量子ドットの光学特性
1 はじめに
2 位置制御された単一GaN/AlGaNナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
3 InGaAs/GaAsナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
4 InGaAs/GaAsナノワイヤ積層量子ドットの結晶成長と光学特性
5 おわりに
第5章 ZnOナノロッド量子井戸構造を用いたナノフォトニックデバイスの進展
1 まえがき
2 ZnOナノロッド量子井戸構造
3 近接場エネルギー移動の制御
4 近接場光の協調現象の観測
5 むすび
第6章 形成機構計算
1 はじめに
2 ナノワイヤの結晶構造
3 ナノワイヤにおける閃亜鉛鉱-ウルツ鉱構造相対的安定性
4 二次元核形成にもとづくナノワイヤ形成機構
5 エピタキシャル成長条件を考慮したナノワイヤ形成機構
6 ナノワイヤ形状の成長条件依存性
7 まとめ
第7章 熱伝導、熱電性能
1 ナノワイヤの熱伝導実験
2 ナノワイヤの熱伝導計算
3 低温での普遍的な熱伝導の振舞い
4 熱電エネルギー変換と熱電性能指数
4.1 熱電性能の物性・理論
4.2 ナノワイヤの熱電性能増大の可能性
4.3 シリコンナノワイヤの熱電性能実験
4.4 シリコンナノワイヤの熱電性能計算
5 まとめ
【第III編 デバイス】
第1章 GaN ナノコラム発光デバイス
1 はじめに
2 GaN 系発光デバイスの直面する課題
3 ナノコラムとナノ結晶効果
4 規則配列ナノコラムとナノコラムLED
5 発光色制御と集積型LED
6 まとめ
第2章 回路応用
1 はじめに
2 デジタル回路
3 アナログ回路
4 ナノワイヤの配置制御技術
5 むすび
第3章 ナノワイヤのトランジスタ応用
1 はじめに
2 ナノワイヤトランジスタの技術動向
3 Si基板上のIII-Vナノワイヤ選択成長
4 ナノワイヤ縦型トランジスタの作製
5 InGaAs/InP/InAlAs/InGaAsコアマルチシェルナノワイヤチャネル
6 まとめ
第4章 ナノワイヤを活用した不揮発性メモリ―ナノワイヤメモリスタ―
1 はじめに
2 自己組織化酸化物ナノワイヤを用いたプレーナー型メモリスタ素子
3 ナノワイヤメモリスタを用いた極微素子特性の解明
4 ナノワイヤメモリスタ素子を用いた動作起源の解明
5 おわりに
第5章 III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池
1 はじめに
2 ナノワイヤの特長
2.1 光トラッピング
2.2 電子正孔対分離の改善
2.3 格子不整合の緩和
2.4 省資源化
3 III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池の動向
4 今後の展開
4.1 高効率化
4.2 低コスト化
5 まとめ -
月刊機能材料2024年4月号（電子版）
￥4,620
【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
★電池電極の製造において,活物質や導電助剤,バインダーを分散させたスラリーは性能に大きな影響を及ぼすことから,スラリーの分散性の向上や粘度制御,評価技術が注目されております。本特集では,電極スラリーの特長や性質,評価・解析等に関する動向を紹介いたします。
＜著者一覧＞
立花和宏 山形大学
鈴木崇弘 大阪大学
津島将司 大阪大学
四反田功 東京理科大学
山縣義文 (株)アントンパール・ジャパン
宮本圭介 (株)アントンパール・ジャパン
滝本大裕 琉球大学
宇都甲一郎 (国研)物質・材料研究機構
荏原充宏 (国研)物質・材料研究機構
秋根茂久 金沢大学
尾松孝茂 千葉大学
柚山健一 大阪公立大学
-------------------------------------------------------------------------
【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
-------------------------------------------------------------------------
電池電極スラリーの調整,分散,塗工技術が電池性能に及ぼす影響
Effects of Battery Electrode Slurry Preparation, Dispersion, and Coating Technology on Battery Performance
内部抵抗を減らし,発熱を抑え,寿命を延ばし,エネルギー密度を上げ,品質を管理し,コストを抑え,環境負荷も抑える。これらの電池性能要求に対する最適解をLIBの電極スラリーの調整,分散,塗工に見出すには,それらの工程と電池性能がどのように紐づいているのかを把握する必要がある。
【目次】
1 はじめに
2 電池性能
2.1 電池のエネルギー変換効率と電池の内部抵抗
2.2 電池の容量とエネルギー密度
2.3 電池の寿命
2.4 製造コストと環境負荷
3 電池電極の動作
3.1 活物質の酸化還元反応
3.2 電子伝導パス
3.3 イオン電導パス
3.4 三相界面とコンタクトライン
4 電極スラリーの調整,分散,塗工
4.1 合材電極と合材スラリー
4.2 パーコレーション理論と電極スラリーの組成
4.3 活物質の比表面積と電極スラリーの組成
4.4 活物質と導電助剤の分散
4.5 電極厚みと塗工と乾燥
4.6 電極スラリーの不純物
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
電極スラリー乾燥過程のその場計測と物質移動解析
In-situ Measurements and Mass Transport Analysis of Electrode Slurries during Drying
多孔質電極は電極材料を液中に分散させた電極スラリーを塗布・乾燥することにより作製される。この乾燥過程においては,分散媒の蒸発に伴い,材料の移動現象によって多孔質構造が形成されるが,濃厚・多分散な電極スラリーの非定常過程における構造形成のメカニズムは明らかになっていない。本稿では,固体高分子形燃料電池用の電極スラリーにおける乾燥過程のその場計測と物質移動解析による現象解明と電極構造制御に向けた取り組みを紹介する。
【目次】
1 固体高分子形燃料電池用電極スラリーの特徴と乾燥過程の電極材料移動現象
2 乾燥速度の評価と表面イメージング
3 乾燥過程その場インピーダンス計測
4 物質移動解析
5 乾燥と構造形成
6 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
レオ・インピーダンス法によるカーボンスラリーの分散性評価
Dispersibility Evaluation of Carbon Slurry by Rheo-impedance Method
リチウムイオンや燃料電池に用いられるカーボン分散液(スラリー)の分散性は,電極特性に大きく影響する。このため,電極スラリーの分散性の評価は重要である。我々は最近,レオメーターでせん断応力を与えながら,電気化学インピーダンスを測定することでスラリーの分散性を評価する新たな手法を開発した。本稿では,インピーダンスの基礎からレオ・インピーダンス法を用いたスラリー分散評価法について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気化学インピーダンス法
3 レオ・インピーダンス法
4 カーボンスラリーの分散性評価
5 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
ナノ空間にレドックス活性分子を束縛させたスラリー電極の開発
Development of Slurry Electrodes with Redox-Active Molecules Confined in Nanospace
本稿では,レドックスフローバッテリーの電極反応場として,1nm未満という極めて狭いナノ空間反応場について概説する。ナノ空間に束縛させたキノン誘導体分子の電極反応速度は,物質拡散律速から電荷移動律速に変化するため,見かけの電極反応速度が速くなることがわかった。本稿の最後には,バッテリー性能の更なる向上に向け,取組むべき技術開発について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 キノン誘導体の電極反応特性
3 ナノ空間の特異的な現象
4 ナノ空間に起因する特異的な電極応答の検討
5 マイクロポア中におけるBQDSの吸着状態
6 高速充放電型レドックスフロー流動電極
7 優れたパワー・エネルギー密度を達成しうるスラリー電極の設計指針
8 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[Material Report-R&Dー]
湿度に応答して形状記憶効果を発動するポリマーコンポジット材料の開発とヘアスタイリング剤への応用
Development and Application of Polymer Composite Materials with Humidity-Responsive Shape Memory Effects in Hair Styling Product
天然由来のセルロース微結晶(CM)の強固な「分子内・分子間水素結合」ネットワーク形成能と,ポリビニルアルコール(PVA)が有する湿度に応答し発現する「形状記憶効果」をうまく融合することで,湿度応答性形状記憶コンポジットを作製し,形状記憶効果を有する新奇スタイリング用材料としての応用について検討した。
【目次】
1 はじめに
2 ポリビニルアルコール(PVA)とセルロース材料
3 ポリビニルアルコール(PVA)/セルロース微結晶(CM)コンポジット材料の開発
4 PVA/CMコンポジット材料の吸湿性と力学特性の評価
5 PVA/CMコンポジット材料の湿度応答性形状記憶効果
6 PVA/CMコンポジット材料の髪の毛への応用
7 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
三重らせん型メタロクリプタンドにおけるキラリティー反転速度の制御
Control of Chirality Inversion Kinetics of Triple-helical Metallocryptands
動的なキラリティー反転の速度を自在に制御できる分子として,三重らせん構造とゲスト認識場を併せ持つメタロクリプタンドを設計・合成した。クリプタンド内部空孔でのゲスト包接によるキラリティー反転の加速・減速や骨格金属上での配位子交換によるキラリティー反転の時間プロファイルの制御について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ホスト-ゲスト錯形成によるP/Mキラリティー反転速度の制御
2.1 空孔内でのゲスト包接によるラセミ化の抑制とキラルメモリー
2.2 アルカリ金属イオンの包接によるキラリティー反転の加速と減速
3 配位子交換反応によるP/Mキラリティー反転速度の制御
3.1 アミン配位子の交換に駆動されるキラリティーの制御
3.2 アミン配位子の交換によるラセミ化の際の一時的なキラリティー反転
4 結論
-------------------------------------------------------------------------
光渦レーザー誘起前方転写法
Optical Vortex Laser Induced Forward Transfer
螺旋波面に由来する軌道角運動量を持つ光渦を印刷したいドナー材料に照射すると,自転しながら直線飛翔するドナー液滴が吐出し,高精細な印刷が可能になる。このような技術を光渦レーザー前方転写法と呼ぶ。光渦レーザー前方転写法は,ドナー材料の粘度を選ばない。また,ドナーと印刷したい基板(レシーバー)間の作動距離を大きくとれる。光渦レーザー前方転写法は,次世代のプリンタブルエレクトロニクス・フォトニクス,さらには,バイオプリンティングを支える基盤印刷技術となりうる可能性を秘めている。
【目次】
1 はじめに
2 光渦
3 光渦レーザー誘起前方転写法(OV-LIFT)
4 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[Market Data]
プリンター用ケミカルスの市場動向
2021年のプリンターの世界市場は,対前年比99%とほぼ横ばいであった。すべての方式でマイナスとなったが,市場の縮小自体は小さい。プリンター市場はここ数年横ばいが続いており停滞している。
【目次】
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.3 感熱記録用材料
3.4 感圧記録用材料
-------------------------------------------------------------------------
[Material Profile]
フルオレン -
定置型Liイオン蓄電池の開発(普及版)
￥2,640
2013年刊「定置型Liイオン畜電池の開発」の普及版!定置型Liイオン蓄電池の用途、コスト解析、劣化診断、システム適用と 材料の長寿命化、正極材、負極材、電解液、セパレータ、バインダー、集電箔、外装材等を紹介!!
（監修：堀江英明,田中謙司）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5722"target=”_blank”>この本の紙版「定置型Liイオン畜電池の開発(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
-------------------------------------------------------------------------
＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
堀江英明 東京大学
田中謙司 東京大学
今村大地 (一財)日本自動車研究所
藤原信浩 (株)先端技術情報総合研究所
藤田誠人 (株)野村総合研究所
菅原秀一 泉化研(株)
鳩野敦生 前・富士重工業(株)
橋崎克雄 三菱重工業(株)
小暮正紀 三菱重工業(株)
橋本 勉 三菱重工業(株)
辻川知伸 (株)NTTファシリティーズ
荒川正泰 (株)NTTファシリティーズ総合研究所
小沢和典 エナックス(株)
田路和幸 東北大学
南野充則 伊藤忠テクノソリューションズ(株)
荻須謙二 戸田工業(株)
斉藤光正 住友大阪セメント(株)
武内正隆 昭和電工(株)
鳶島真一 群馬大学
山田一博 東レバッテリーセパレータフィルム(株)
荒井健次 日本ゼオン(株)
高橋直樹 日本ゼオン(株)
-------------------------------------------------------------------------
＜＜目次＞＞
【第1編 総論 定置型リチウムイオン蓄電池の可能性と展望】
第1章 リチウムイオン電池とスマートグリッド用定置型市場創造への可能性
1 はじめに
2 電力システムの課題
3 内燃機関と双方向エネルギーネットワークシステムの要件
4 高性能環境車両の取り組みと考え方
5 エネルギーのタイムシフトとネットワーク化
6 都市・地域のエネルギーシステムの『ハイブリッド化』
7 巨大市場としての定置用リチウムイオン電池の可能性
8 二次電池の歴史と課題
9 リチウムイオン電池の動作原理
10 民生用電池の価格
11 定置用電池の価値とコスト
12 リチウムイオン電池の寿命
第2章 グリッドスケール蓄電池の定置用途への取組みと今後の可能性
1 概要
2 電力グリッドにおける蓄電システムの可能性
2.1 他のエネルギー貯蔵方式との比較
3 定置用二次電池を用いた都市のエネルギー効率化への運用サービス設計
第3章 車載用リチウムイオン電池の定置用途への利用
1 はじめに
2 車載リチウムイオン電池の二次利用に関する取り組み状況
3 車載リチウムイオン電池の定置用蓄電池システムへの利用
4 V2H関連技術の開発動向
5 まとめと今後の展望
第4章 定置型に向けたリチウムイオン電池の方向性
1 はじめに
2 リチウム二次電池の特徴
3 技術的な留意点
3.1 信頼性
3.2 安全性
3.3 電池発熱対策
3.4 使用温度範囲
3.5 高容量
3.6 満充電状態での劣化抑制の課題
4 電池材料および製造について
4.1 正極
4.2 負極
4.2.1 合金系の例
4.3 アルミ箔,銅箔
4.4 セパレータ
4.4.1 耐熱セパレータ
4.5 製造設備
4.6 製造
4.6.1 乾燥,水分管理,コンタミ管理
4.7 長寿命化に重要な,極低露点グローブボックス
4.8 エネルギー貯蔵効率
4.9 定置用LIBに関する火災防止条例抜粋
4.9.1 リチウムイオン蓄電池設備の設置と貯蔵に共通する安全対策
4.9.2 リチウムイオン蓄電池設備の設置に係る安全対策
4.9.3 リチウムイオン電池等の貯蔵に係る安全対策
5 大型電力貯蔵用の例
5.1 SAFT社の定置用蓄電システム
6 リチウムイオン蓄電池導入に補助金
6.1 事業名称
6.2 事業概要
6.3 補助対象者
6.4 補助対象機器
6.5 補助率と補助上限額
6.6 事業期間
6.7 補助金申請の流れ
7 将来展望
第5章 定置型Liイオン蓄電池市場の動向と展望
1 定置用Liイオン蓄電池市場が注目される背景
2 定置用Liイオン蓄電池の市場展望
3 定置用Liイオン蓄電池市場の種類と特徴
3.1 「A ; 既存市場」
3.2 「B;新規市場」
4 定置用市場の変化
4.1 B-1;系統安定化のため発電所/送電網へ設置
4.2 B-2;送電網への投資延期を目的として配電所へ設置
4.3 B-3;非常時バックアップや電気代削減のための住宅・建物など電力需要家へ設置
5 定置用Liイオン蓄電池市場の動向と予測
第6章 大容量Liイオン電池のコスト解析
1 定置型蓄電池のシステムと経済問題
1.1 自然エネルギー蓄電デバイス
1.2 市販の蓄電システムと価格
1.3 定置型蓄電システムの市場価格と市場規模
1.4 小型・移動型における利便性
1.5 大型Liイオン蓄電池の価値
1.6 定置型における新たな価値
1.7 大規模自然エネルギー蓄電の特殊性
1.8 発電と蓄電のコストとその負担
2 セル製造の原材料コスト
2.1 原材料コスト
2.2 正負極材のコスト
2.3 自動車用電池での事例
2.4 原材料のコストダウン
2.5 セルの生産量MWhと正負極材投入量
3 セル製造コスト(設備,労務,用役ほか)
3.1 生産設備と大型,小型の区別
3.2 製造設備の試算
3.3 工場原価への不良率、設備投資額の影響
4 セルの工場原価と販売価格
4.1 原材料コスト
4.2 販売価格と利益率
4.3 別の基礎データによる試算
5 セル,モジュールとユニット
5.1 周辺回路
5.2 系統連系における事例
5.3 周辺システムのコストと効率
6 蓄電システムの運用と蓄電コスト
6.1 蓄電システムの運用とコスト
6.2 充電方法CCとCV
6.3 セル・モジュールの運用とサイクル寿命
6.4 SOC上限カットによるサイクル寿命向上
6.5 蓄電コスト試算(1)
6.6 蓄電コスト試算(2)
6.7 蓄電コスト試算(3)
6.8 蓄電コスト試算(4)
7 まとめ
第7章 Liイオン電池管理システムへ向けた電池劣化診断技術の提案
1 はじめに
2 動機と目的
3 ベンチマーク
3.1 SOHの推定方法
3.1.1 内部抵抗の増加を計測する方法
3.1.2 劣化指標を用いる方法
3.1.3 満充電容量の低下を計測する方法
3.2 SOCの推定方法
3.2.1 電流積算法
3.2.2 電池モデル式
4 アプローチ
4.1 アプローチの特徴
4.2 電池impedanceの周波数特性
4.3 電池の電気的な構造
4.4 Warburg impedanceの物理的意味
4.5 Faraday impedanceの物理的意味
5 結果および結果の検討
5.1 電池管理システム向けの測定方式の提案
5.2 複素演算化による分解能の向上
6 結言
【第2編 Liイオン電池の開発と定置型蓄電システムへの適用】
第1章 電力貯蔵・産業用機器向け高性能大型リチウムイオン二次電池の開発
1 はじめに
2 リチウムイオン二次電池の特長
2.1 リチウムイオン二次電池について
2.2 当社リチウムイオン二次電池の特長
2.2.1 電池材料
2.2.2 電極構造
2.2.3 電池形状と外装
3 リチウムイオン二次電池の仕様と性能
3.1 当社リチウムイオン二次電池の仕様
3.2 当社リチウムイオン二次電池の性能
3.2.1 放電レート特性(25℃)
3.2.2 充電レート特性(25℃)
3.2.3 低温放電レート特性(温度特性)
4 電池の安全性評価試験
5 適用製品例
6 まとめ
第2章 定置用大容量リチウムイオン電池の開発と通信用バックアップシステム
1 はじめに
2 難燃化剤添加による安全性の向上
2.1 難燃化剤添加の効果検証
2.2 200Ah級大形セルにおける安全性評価
3 フロート寿命特性の改善
3.1 部分置換したスピネル系マンガン酸リチウムによる寿命性能の向上
3.2 電解液の最適化による寿命性能の向上
4 システムの開発
4.1 バッテリーマネジメント技術
4.2 バックアップ電源システム
5 まとめ
第3章 ラミネート型定置型リチウムイオン蓄電池の開発
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の寿命
3 ラミネート型の信頼性
4 25Ah級大型電池
5 コスト削減
6 おわりに
【第3編 拡がる定置型Liイオン蓄電池システム】
第1章 直流‐交流ハイブリッド定置型蓄電池システム
1 はじめに
2 家庭向け小規模DC-ACハイブリッド電力システムと定置型蓄電池
3 ビルシステム向け中規模DC-ACハイブリッド電力システムと定置型蓄電池
3.1 発電量が不安定な再生可能エネルギーを電源として,地産地消による安定的な運用を行うシステムの完成
3.2 ITを活用した負荷電力の完全制御と見える化技術の確立
3.3 ITを活用した大型蓄電システムの制御・管理システム確立
3.4 ITによる蓄電システム及び移動体エネルギーを融合した新エネルギーシステムの確立
3.5 IT融合による低炭素型社会システムの構築および省エネルギー型社会活動の誘発
4 まとめ
第2章 スマートグリッドと情報システム
1 概要
2 伊藤忠テクノソリューションズ 新エネルギー・インフラ事業部の実績
2.1 PVシミュレーション技術
2.2 風力発電シミュレーション技術
3 スマートグリッドに必要な情報システムのプラットフォーム
4 E-PLSM
4.1 E-PLSM概要
4.2 E-PLSM構成
4.3 データ収集・データベース構造
4.3.1 データ収集方法
4.3.2 データベース構造
5 実証事例
5.1 実証実験における目的
5.2 実証実験全体像
5.3 実証実験での利用画面
6 おわりに
第3章 大規模定置利用リチウムイオン電池の可能性―巨大産業創成に向けて―
1 はじめに――電力システムにおけるエネルギー蓄積の必要性
2 蓄電所の機能と創造される価値
3 蓄電所のデザイン検討
3.1 全自家用車による総走行エネルギー量の見積もり(EV走行時)
4 蓄電所の規模と配置
4.1 配電用変電所近傍に設置する蓄電所用二次電池の規模
4.1.1 昼夜のロードレベリングへの対応(電力量の10%を緩和)
4.1.2 1MW×8時間の緩和
5 リチウムイオン電池の競争力――コスト競争力からの有意性
6 リチウムイオン電池の競争力――エネルギー効率の有意性
7 おわりに
【第4編 Liイオン蓄電池の材料開発:長寿命化の技術】
第1章 定置電源用Liイオン電池の正極材料
1 はじめに
2 定置用大型電池に求められる特性
3 正極材料
3.1 定置型Li-ion電池の正極材料に求められる要件
3.2 Spinel Mn系正極材料
3.2.1 LiMn2O4(Spinel)4.2V級
3.2.2 Li(Ni0.5Mn1.5)O4 (Spinel)5V級
3.3 三成分系正極材料 (Layered)
3.3.1 三成分系正極材料4.2V級
3.3.2 三成分系正極材料4.6V級
3.4 製造プロセスに関して
4 おわりに
第2章 オリビン型正極材料と長寿命化技術
1 はじめに
2 LiFePO4の特徴
3 LiFePO4の長寿命化技術
3.1 サイクル劣化のメカニズム
3.2 表面処理,添加剤による高温溶出防止
3.3 正極材の長寿命化対策
3.3.1 カーボンコート
3.3.2 粒径制御と高結晶性化
3.3.3 鉄系不純物の影響
3.4 その他の長寿命化技術
3.4.1 水分の管理
3.4.2 電圧制御
3.4.3 大気による劣化の防止
4 おわりに
第3章 大型LIB用炭素系負極材料の開発
1 はじめに―昭和電工の炭素・黒鉛系Liイオン二次電池(LIB)関連材料―
2 炭素系LIB負極材料の開発状況
2.1 LIB負極材料の種類と代表特性
2.2 LIB要求項目
2.3 各種炭素系LIB負極材料の特性
3 人造黒鉛負極材のサイクル寿命,保存特性,入出力特性の改善
3.1 人造黒鉛SCMG(R)-ARの特徴
3.2 人造黒鉛SCMG(R)の急速充電性(入力特性)改良
4 VGCF(R)の蓄電両用LIB負極用導電助剤としての添加効果
4.1 VGCF(R)添加によるサイクル寿命の改善
4.2 VGCF(R)添加による出力特性の向上
第4章 定置型蓄電池と電解液
1 はじめに
2 定置型電池の種類と今後の展開
3 電気自動車電池の電力貯蔵装置への再利用
4 リチウムイオン電池用電解液の安定性
5 負極表面処理による電解液の安定性向上
6 正極表面処理による電解液安定性の向上
7 安全性向上のための電解液改良
8 まとめ
第5章 セパレータ
1 はじめに
2 微多孔膜タイプセパレータの基本機能
3 微多孔膜タイプセパレータのフィルム物性
3.1 細孔構造および孔径分布
3.2 厚みおよび透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.3 機械的強度
3.4 シャットダウン特性,メルトインテグリティー特性,メルトダウン温度
3.5 熱収縮率
3.6 その他
4 微多孔膜タイプセパレータの製法
5 当社品“セティーラ”の特徴
5.1 細孔構造および孔径分布
5.2 機械的強度
5.3 シャットダウン特性,メルトインテグリティー特性,メルトダウン温度
6 共押出技術を用いた微多孔膜タイプ多層セパレータ
7 コーティング技術を用いた微多孔膜タイプ多層セパレータ
7.1 コーティング技術
7.2 耐熱ポリマーコーティング
8 おわりに
第6章 バインダー
1 はじめに
2 負極用バインダー
2.1 負極用バインダーの種類と特徴
2.2 スラリー作製上の留意点
2.3 乾燥工程上の留意点
2.4 負極用バインダーの電池性能への影響事例
3 正極用バインダー
3.1 正極用バインダーの種類と特徴
3.2 開発品バインダーの耐酸化性
3.3 正極用水系バインダーの分散性
3.4 水系正極用バインダーを用いた電池性能
4 まとめ
第7章 集電箔および外装材料
1 はじめに
2 大型リチウムイオン電池(セル)の内部構造
2.1 円筒型,平板型と扁平捲
2.2 大電流放電と放熱性
3 集電箔の材料とスペック
3.1 集電箔の選択
4 外装材の構成と加工,組立(封止)
4.1 各種のリチウムイオン電池(セル)の外装材
4.2 ラミネート包材と加工
4.3 金属缶(函)体の外装
5 安全性と放熱設計
5.1 定置用リチウムイオン電池(セル)の安全性
5.2 セルの熱暴走
5.3 法規制と試験方法