リチウムイオン二次電池の構造と材料設計の考え方〜材料と構造と電池性能の関係性とは！？〜

様々な技術の集合体であるリチウムイオン電池！　その技術者・研究者に必要な、広い知識と視野を手に入れられるよう、基礎から丁寧に解説します！

講師

山形大学　学術研究院　准教授　博士（工学） 立花　和宏 先生

受講料

1名46,440円(税込（消費税8％）、資料・昼食付) 　

＊1社2名以上同時申込の場合 、1名につき35,640円 　　　　　

＊学校法人割引 ；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

セミナーポイント

本講義では電気化学の基礎知識とリチウムイオン二次電池の構造、リチウムイオン二次電池電極作成のスラリーの調製・分散・乾燥と電池性能の関係などの電気化学的測定法について平素に解説する。

■この講座を受講して習得できること：
・材料、構造、性能がそれぞれどのようにつながっているかの理解。
・基礎知識と応用のつながり。

セミナー内容

1 電池の動作原理と電気化学の基礎
　1-1 電池の歴史と電池材料
　1-2 リチウムイオン二次電池の構造
　1-3 電気化学の三要素−アノード、カソード、電解質−
　1-4 電気伝導−金属、半導体、液体電解質、固体電解質−
　1-5 電池の起電力−電極界面と電極電位−
　1-6 電極反応と過電圧−電気分解反応と理論分解電圧−
　1-7 電池の放電容量と不可逆容量−電池容量とエネルギー密度−
　1-8 電池の内部抵抗と電圧降下−レート特性−
　1-9 電池の充電と放電−サイクル特性と安全性・信頼性−
　1-10 電池の耐過充電性−副反応と充電効率−

2 電気化学測定と電極構造
　2-1 ビーカーセルによる部材特性の理解とコイン電池によるデバイス評価
　2-2 充放電曲線から読む放電容量と接触抵抗
　2-3 サイクリックボルタモグラムから読む放電容量と接触抵抗
　2-4 交流インピーダンス法による電解質の導電率
　2-5 粉体混合による活物質表面の変化と電池性能への影響
　2-6 電極スラリーの経時によるゲル化とインピーダンス測定によるポットライフ管理
　2-7 過充電による電解液分解と電極材料の膨張収縮・集電体からの剥離
　2-8 塗布ムラによる電極の凹凸からくる選択的電流集中と電解液の電気分解
　2-9 活物質の表面誘電率が炭素アンダーコートによる接触抵抗低減効果に及ぼす影響
　2-10 集電体表面処理と電極スラリー密着性

3 電極スラリー設計と電池性能への影響
　3-1 水系バインダーによる電極スラリーのアルカリ化と集電体の耐食性
　3-2 溶剤系バインダーの極性官能基と集電体と炭素導電助材の密着性
　3-3 誘電率の異なるバインダー樹脂と電解液の分解電圧の関係
　3-4 過充電時におけるバインダー樹脂と炭素粒子界面破壊
　3-5 分散剤や界面活性剤の残存や異物が電池性能に与える影響
　3-6 二重結合を含むバインダー樹脂と電流リークの関係
　3-7 炭素表面官能基が与える集電体との接触抵抗に与える影響
　3-8 溶媒の種類が炭素導電助剤表面に生成する正極ＳＥＩに与える影響
　3-9 活物質の表面誘電率と分散剤の誘電率の組み合わせが正極ＳＥＩに与える影響
　3-10 乾燥における電極スラリー中の導電ネットワーク形成

4 リチウムイオン二次電池のパワーマネジメント
　4-1 単電池と組み電池、ハイブリッド蓄電システム
　4-2 クラウドとエッジを活用した電池のモニタリング
　4-3 ＩｏＴやAIを使ったバッテリシステムの制御の劣化診断
　4-4 Arduino, Raspberry Piとリモートセンシング
　4-5 自然エネルギー利用とV2Hにおける蓄電システム

＜質疑応答＞