各種全固体電池の開発・安全性向上と電極と電解質の界面接合、界面反応のコントロール

セミナープログラム

第1部　次世代二次電池の技術的潮流・将来展望
～電解質材料の重要性、設計と課題～

【13:00-14:15】

東京都立大学　大学院　都市環境学部　環境応用化学科　都市環境科学研究科　環境応用化学域　助教　棟方　裕一　氏

【講演主旨】
二次電池は、従来の小型電子機器の枠を超え、再生可能エネルギーの利用を踏まえた電力平準化システムの他、電気自動車に代表される移動媒体用の電源として幅広く展開されている。このような用途の広がりに伴い、電池に対する要望も多様化し、現在主流のリチウムイオン電池だけでは要求性能を満たすことが困難になってきている。高エネルギー密度と優れた安全性の両立など、より高度な要求に応じるため、次世代二次電池と呼ばれる革新的な電池の研究開発が進められている。本講演では、現在検討されている代表的な次世代二次電池の展望と課題にふれた後、それらの実現に大きな役割を担う電解質材料の設計について解説する。

【キーワード】
・次世代二次電池
・高安全電解質
・固体電解質
・界面設計

【講演ポイント】
材料の研究から電池の開発までを一貫して行ってきた経験に基づき、次世代二次電池の可能性を解説する。また、単に可能性だけでなく、実用の観点から各材料や電池の設計と課題について言及する。

【習得できる知識】
・次世代二次電池に関する知識(可能性と課題)
・電解質設計の重要性
・固体電解質が拓く電池の可能性(何故、全固体電池が必要とされるのか)
・全固体電池における電極/電解質界面設計

【プログラム】

1. リチウムイオン電池と次世代二次電池
2. 各電池系の展望と課題
3. 電解質設計の重要性
4. 難燃性電解質
5. 固体電解質
6. 電極/固体電解質界面の設計事例
7. 次世代二次電池の用途展開

【質疑応答】

第2部　硫化物系固体電解質の基礎・固体界面構築と評価解析

【14:30-15:45】

大阪公立大学 大学院工学研究科　物質化学生命系専攻応用化学分野　博士（工学）　准教授 　作田　敦　氏

【講演主旨】
本講演では、リチウムイオン電池の構成材料や充放電曲線の読み方などの全固体電池の研究開発を行う上で必須の基礎的な考え方について概説します。さらに、キーマテリアルである、固体電解質開発のポイント、固体電解質の合成手法の例、固体同士の接触界面の構築、電気化学的手法を用いた全固体電池の解析、シート型全固体電池の試作などについて、概説します。さらに、全固体電池の研究開発の企業の動向についても解説します。

【キーワード】
1.全固体電池
2.固体電解質
3.セラミックス

【プログラム】

1. 全固体リチウム二次電池の考え方
   1. リチウムイオン電池の基礎
   2. 全固体リチウム二次電池の構造
   3. 固体電解質の考え方
2. 硫化物系全固体電池における固体界面構築の考え方
   1. 電池の内部抵抗の解析と低抵抗化
   2. 固体電解質の機械的特性
   3. 固体－固体界面構築とシート型全固体電池の試作
3. 全固体電池の研究開発の最前線
   1. 開発状況と動向
   2. 次々世代全固体電池の材料研究例
4. まとめ

【質疑応答】

第3部　全固体電池用酸化物固体電解質の液相低温合成と界面制御

【16:00-17:15】

静岡大学　名誉教授　電子工学研究所　客員教授　　鈴木　久男　氏

【講演主旨】
次世代革新電池は地球環境維持のためには不可欠なデバイスと思われる。中でも、全固体電池はエネルギー密度が高いので自動車用高性能電池や家庭用蓄電池として不可欠である。しかし、その開発にはいまだに課題も多い。本講座では、全固体電池に求められる特性を解説したのち、実際に開発を進めるための課題を取り上げ、特に正極活物質界面の抵抗やSEIを抑制するための具体的な手法について解説する。講座を理解して頂くために、なるべく高校レベルの物理と化学の知識を用いて平易に概要を解説する。

【キーワード】
全固体型電池、酸化物、金属アルコキシド法、界面制御、ナノコーティング、低温合成

【講演ポイント】
全固体電池は粉を作って焼き固める、いわゆるセラミックスである。セラミックスの特性は界面構造により大きな影響を受ける。講演では、液相合成法の基礎から粒子表面へのナノコーティングプロセスを化学の基礎に基づいて解説する。そして、電池特性に与える界面制御の効果について解説する。

【習得できる知識】
液相合成法の基礎と粉体及び薄膜作製技術
全固体電池開発における問題点や解決方法の糸口
電気化学的手法による電池の評価方法

【プログラム】

1. はじめに：車載用電池の現状と課題
2. 全固体電池の種類と現状
3. 次世代全固体電池の開発に向けて
   1. 液相法による酸化物前駆体合成の基礎
   2. アルコキシド法による酸化物型固体電解質前駆体溶液の合成と界面制御
4. まとめ

【質疑応答】

セミナー講師

第1部　東京都立大学　大学院　都市環境学部　環境応用化学科　都市環境科学研究科　環境応用化学域　助教　棟方　裕一　氏

【経歴】
2004年3月 大阪大学 大学院 工学研究科 博士課程 修了 博士 (工学) 取得
2004年4月～ 科学技術振興機構 博士研究員 (JST – CREST)
2008年4月～ 首都大学東京 都市環境学部 特任助教
2008年9月～ 首都大学東京 大学院 都市環境科学研究科 助教 (都市環境学部兼任)
2020年4月～ 東京都立大学 大学院 都市環境科学研究科 助教 (都市環境学部兼任) (大学の名称変更による)

【受賞】
首都大学東京都市環境学部 リーディング・サイエンティスト賞(2020年1月)
日本化学会BCSJ賞(vol. 90, no. 12, 2017)
無機リン化学会　30周年記念特別奨励賞(2016年9月)
首都大学東京都市環境学部 リーディング・サイエンティスト賞(2011年10月)
電気化学会 進歩賞・佐野賞(2011年3月)
日本無機リン化学会 若手優秀研究発表賞(2010年10月)
無機マテリアル学会 講演奨励最優秀賞(2009年11月)

【著作】
次世代二次電池の開発動向、課題、将来展望 (AndTech), 第1章 次世代二次電池の技術的潮流と将来展望, 2021など

第2部　大阪公立大学 大学院工学研究科　物質化学生命系専攻応用化学分野　博士（工学）　准教授 　作田　敦　氏　

【経歴】
2008年〜2011年　大阪府立大学大学院工学研究科物質・化学系専攻博士後期課程
2010年〜2011年　日本学術振興会 特別研究員 (DC2)
2011年〜2012年　日本学術振興会 特別研究員 (PD)
2012年〜2016年　産業技術総合研究所 研究員
2016年～2017年　産業技術総合研究所 主任研究員
2017年～2020年　大阪府立大学大学院工学研究科 助教
2020年～　同　准教授

【受賞】
日本セラミックス協会21世紀記念個人冠賞（倉田元治賞）
日本セラミックス協会(2017年度)協会賞（進歩賞）
2019年度電気化学会（進歩賞・佐野賞）
令和2年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞　他

第3部　静岡大学　名誉教授　電子工学研究所　客員教授　　鈴木　久男　氏

【経歴】
昭和５７年　４月　トヨタ学園豊田工業大学助手
平成　元年　７月　トヨタ学園豊田工業大学講師　
平成　３年１０月　トヨタ学園豊田工業大学講助教授
平成　６年　３月　静岡大学助教授
平成１６年　４月　静岡大学教授　創造科学技術大学院　教授
平成２６年　４月　静岡大学教授　電子工学研究所　教授
令和　３年　３月　定年退職　名誉教授及び電子工学研究所客員教授

【特許】
国際特許：中国特許登録番号：ZL201210528346.X　「高速重切削においてすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具」　など7件
国内特許：特許第6257142号　「高速断続切削加工においてすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具」など　27件

【受賞】
1）日本セラミックス協会　功労賞，日本セラミックス協会令和3年2月
2）日本セラミックス協会　フェロー表彰，日本セラミックス協会，令和元年6月7日
3）平成29年度高柳記念賞，浜松電子工学奨励会，平成29年12月27日
4）粉体粉末冶金協会第54回（平成27年度）研究功績賞，
粉体粉末冶金協会，平成28年5月24日
5）第4回岡崎清賞，フルラス岡崎記念会，平成22年1月
6）第3回日本ものづくり大賞優秀賞，経産大臣，平成21年7月
7）第26回粉体工学会論文賞，粉体工学会，平成18年
8）第11回粉体工学情報センター・IP奨励賞（IP Award），平成11年　など

【著作】
Nanoparticle Technology Handbookなど10篇ほど
Mater Lett., 283 (2021) 128747など論文250篇以上

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。