次世代キャパシタ・高速蓄電デバイスの進化

セミナー趣旨

　このセミナーでは、高エネルギー密度と高パワー密度を両立させた次世代キャパシタについて紹介されます。材料技術の進歩により、ナノレベルで融合・ハイブリッド化された電池材料とキャパシタ材料が可能になり、リチウムプレドーピング技術によってもさまざまな可能性が広がっています。特に、再生可能エネルギーの有効利用において、大容量化した次世代キャパシタが注目されています。太陽光発電においては、曇天や雨天が続くと発電量が減少するため、キャパシタを使用することで発電量の不安定性を緩和することが期待されています。また、次世代キャパシタは、朝や夕方の微弱な光や、気象変動によって発生する微弱な電力を余すことなく回収・蓄電することができるため、オールウェザー・オールシーズン・オールロケーション型のシステムを実現することが可能です。

受講対象・レベル

IT・エネルギー・カーボンニュートラル・再生可能エネルギー・電池・キャパシタなど関連企業の新規事業担当者、政府系政策立案者、投資家、VCなど

必要な予備知識

電池、電気化学の基礎知識があると理解が早いかもしれません。

習得できる知識

キャパシタの基礎と応用、太陽光発電の自立化・高効率化、気象変動対応した応用事例、その他の活用例：エナジーハーベスティング、農業分野への応用

セミナープログラム

序論．東アジアにおける太陽光発電戦略
　(1)　SDGs13: 気象変動に対応する具体的な取り組み
　(2)　技術/経済社会イノベによる「総合知」の創出
　(3)　大学キャンパスでのソーラールーフ化と脱炭素効果

１．蓄電による太陽光発電の高効率化：電池か、キャパシタか？
　(1)　日射・発電電力によって２ウェイ方式高効率太陽電池
　(2)　次世代キャパシタへの道筋：キャパシタの進化と深化
　(3)　リチウムイオン電池とキャパシタの各種性能比較
　(4)　活性炭電極によるキャパシタデバイスの構成
　(5)　エネルギー密度の向上と耐電圧の関係性
　(6)　単層カーボンナノチューブ(SGCNT)キャパシタ
　(7)　電極構成・電極材料レベルでのハイブリッド化
　(8)　超遠心ナノハイブリッド技術とナノサイズ効果

２．材料革新による電池電極の超高速化
　(1)　KB内包型LiFePO4(LFP)の合成と超高速特性
　(2)　b軸方向に短いナノサイズのTiO2(B)の合成と超高速特性
　(3)　導電性Li4Ti5O12(Ti4O7)の特徴と量産化
　(4)　第２世代ナノハイブリッドキャパシタ(NHC:LTO//活性炭)
　(5)　NHC特徴とリチウムイオンキャパシタLICとの比較

３．SRC：リチウムイオン電池のさらなる高性能化
　(1)　次世代型LIB:スーパーレドックスキャパシタ(SRC)
　(2)　高速負極材料Li3V0.8Si0.2O4(LVSiO)の開発
　(3)　高速正極材料Li3V2(PO4)3(LVP)の開発
　(4)　SRCの事例: LVSiO//LVPの性能と耐久性

４．事例紹介：次世代キャパシタを太陽光システムに適用
　(1)　気象変動と再エネ自立化に向けた太陽光発電と微弱光回収システム
　(2)　微弱電流に対応した超低損出SiC-PCS回路の開発
　(3)　新産業および新事業創出の可能性
　(4)　雲の量が多い、島国モンスーン気候の日本の戦略
　(5)　ソーラーシェアリング：農業分野、小型風力発電への展開
　(6)　自然発電：植物・微生物発電への新たな展開

【質疑応答】

キャパシタ,SRC,太陽光発電,太陽光システム,セミナー

セミナー講師

東京農工大学工学府・工学部 名誉教授・特任教授（元理事・副学長）工学博士　直井 勝彦 氏

【ご専門】電気化学、エネルギー化学、スーパーキャパシタ、リチウムイオン電池、再生可能エネルギー、カーボンニュートラル、植物・微生物電池

【学歴・職歴】
　1980年　早稲田大学理工学部応用化学科卒、同修士・博士課程修了（工学博士）
　1982～83年　ドイツBASF社
　1987～88年　日本学術振興会特別研究員（DC）
　1988～90年　ミネソタ大学博士研究員
　1990～94年　東京農工大学講師
　1995～2000年　同大学 助教授
　2001年より教授
　2012年～　次世代キャパシタ研究センター代表
　2014～2019年　評議員
　2020～2023年　理事(学術・研究)・副学長
　2023年～　東京農工大学名誉教授・特任教授

【学会活動他】
　1991年　電気化学会佐野賞
　2006/2013年電気化学会論文賞
　2008～10年　中央教育審議会大学院部会(理工農)委員
　2009～11年　アメリカMRS: Materials Research Society, Editorial Board
　2009～11年　アメリカエネルギー省DOE Advisory Board
　2013～16年　NEDO「革新型蓄電池先端科学基礎研究事業（RISING）」評価副委員長
　2014～16年　（公社）新化学技術推進協会JACI委員、電気化学会編集理事、普及委員会委員長、キャパシタ技術委員会委員長などを歴任
　2023年　電気化学会功績賞
　2023年　（公社）電気化学会フェロー
　一般社団法人 研究基盤協議会顧問、（有）ケー・アンド・ダブル【大学発ベンチャー】技術アドバイザー

セミナー受講料

38,500円（税込）
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