全固体電池の開発動向と実用化への道のり

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第1部 無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池の可能性と今後の展望

　EVやPHVなど電動車両の普及に向けて、より安全で信頼性の高い次世代蓄電池の出現が強く望まれている。硫化物型全固体リチウム二次電池は、とりわけ実用化に向けての研究が加速している次世代電池系である。ここでは、まず硫化物型全固体電池の特徴と最近の研究動向について紹介し、結晶、ガラス、ガラスセラミック電解質の電気的性質、機械的性質、大気安定性について説明する。また、リチウムイオン電池を全固体化する際の課題や対策について、固体-固体界面構築やプロセス探索を中心に説明する。さらに、次世代全固体電池としての高容量リチウム-硫黄系全固体電池や酸化物型全固体電池を紹介し、その将来展望について述べる。

１．はじめに
　1.1 次世代蓄電デバイスと全固体リチウム電池
　1.2 全固体リチウム電池の研究動向

２．硫化物系固体電解質材料
　2.1 高リチウムイオン伝導性結晶、ガラス、ガラスセラミックス材料
　2.2 硫化物系固体電解質材料の機械的性質
　2.3 硫化物系固体電解質材料の大気安定性

３．リチウムイオン電池の全固体化における課題と対策
　3.1 活物質-固体電解質界面の構築
　3.2 電極活物質に対する固体電解質のコーティング
　3.3 硫化物電解質の液相プロセス

４．次世代全固体電池−リチウム-硫黄系全固体電池
　4.1 硫黄や硫化リチウムを正極活物質とする全固体電池
　4.2 硫黄系高容量正極複合体の創製　

５．酸化物型全固体リチウム電池
　5.1 低融性酸化物系固体電解質
　5.2 酸化物型全固体電池における界面構築

６．おわりに ―まとめと展望―

□　質疑応答　□


第2部　全固体電池界面におけるイオン輸送の特異性と酸化物型への取り組み

　固体電解質の採用によるリチウムイオン電池の全固体化は、現行電池の課題解決につながるものと期待されている。硫化物系固体電解質を用いる硫化物型電池では実用性能が達成される一方で、酸化物型電池の性能は汎用電池の水準に遠く及ばないものにとどまっているが、いずれの場合においても界面現象が電池性能を決める大きな要因となっている。
　本セミナーでは、硫化物型電池における実用性能をもたらせた界面設計、酸化物型電池の性能向上に向けた界面現象の研究を紹介する。

１．リチウムイオン電池
　1.1　リチウムイオン電池の特徴と課題
 
２．リチウム電池の全固体化
　2.1 全固体化への期待
 
３．硫化物型全固体電池
　3.1 硫化物系固体電解質の開発
　3.2 全固体リチウム電池における界面制御
　　3.2.1 反応律速過程とナノイオニクス
　　3.2.2 高出力界面の構築
 
４．酸化物型全固体電池
　4.1 全固体電池実現への課題
　4.2 界面現象の理解に向けた取り組み
　　4.2.1 計算化学
　　4.2.2 電池材料のエピタキシャル成長

□ 質疑応答 □