★ 固体電解質/電極間の高い界面抵抗を低減するには?薄膜型電池の作製と評価、最先端の界面計測技術まで詳説!
こちらは 6/27実施WEBセミナー のアーカイブ(録画)配信です。
R&D支援センターウェビナー【アーカイブ配信】のご案内
配信開始日:2024年6月29日(土)
配信終了日:2024年日7月4日(木)
参 加 費:49,500円(税込)
備 考
・ こちらは 6/27実施WEBセミナー のアーカイブ(録画)配信です。
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申込方法
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講 師
東京工業大学 応用化学系 特任准教授 博士(科学) 西尾 和記 氏
<ご専門>
固体化学、固体物理、電気化学、電池、触媒、電子デバイス
<学協会>
応用物理学会、電気化学会
<ご略歴>
学歴:
2002.04-2006.03 東京理科大学 理工学部 物理学科
2006.04-2008.03 東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 修士課程
2008.04-2011.03 東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 博士後期課程
職歴:
2011.04-2014.03 国立研究開発法人 物質・材料研究機構 ナノ材料環境科学拠点 2次電池材料グループ
2014.04-2016.03 Geballe Laboratory for Advanced Materials, Department of Applied Physics, Stanford University, ポスドク研究員
2016.03-2017.04 東北大学 多元物質科学研究所 エネルギーデバイス化学研究分野
2017.03-現在 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系専攻
受講対象・レベル
・基礎から専門まで、全固体リチウム電池の高性能化に向けた技術動向にご関心がある方
習得できる知識
・全固体電池の研究動向
・全固体電池に関する界面計測技術
趣 旨
車載向け用途を中心に、リチウムイオン電池の市場は拡大を続けている。そのような中、現行のリチウムイオン電池よりさらに高エネルギー密度化できる全固体リチウム電池が次世代型蓄電池として期待され研究・開発が行われている。この全固体リチウム電池のさらなる高性能化に向けて、大電流で充放電を可能とさせることが極めて重要であり、固体電解質―電極間の高い界面抵抗を低減することが鍵になる。この抵抗は界面近傍におけるLiイオンや電子の移動現象に由来するため、それら現象を原子レベルで捉えることで界面抵抗起源に迫ることができる。そこで、我々は清浄な界面を有する薄膜型全固体リチウム電池とエピタキシャル薄膜作製技術を活用し、界面抵抗起源探索に向けた定量的な界面研究を進めてきた。
本講座では、固体内に埋もれている界面構造を捉える最先端の計測技術も紹介し、制御された界面において極めて低い界面抵抗を実証した研究を紹介する。
プログラム
1-1.全固体Li電池の開発動向
1-2.全固体Li電池の性能
1-3.高性能化に向けた課題:界面抵抗
2.定量的に界面抵抗を捉える研究
2-1.原子スケールでLiイオン伝導経路を規定した薄膜型電池の活用
2-2.全真空プロセスによる清浄界面の形成
2-3.エピタキシャル薄膜作製技術
2-4.電気化学インピーダンス法による界面抵抗の評価
3.界面抵抗の定量的な起源探索
3-1.LiCoO2正極と固体電解質の清浄な界面
3-1-1.固体電解質の薄膜条件に依存する界面抵抗
3-1-2.界面抵抗と界面構造の関係
3-2.汚染された界面の抵抗起源
3-2-1.気体曝露による界面抵抗の増大
3-2-2.電池のアニール処理による電池性能の改善
3-3.電極材料の結晶方位と界面抵抗の関係
3-3-1.層状岩塩型固溶体正極活物質
3-3-2.ルチル型TiO2活物質
3-4.5 V級 LiNi0.5Mn1.5O4正極
3-4-1.界面抵抗の低減と高速充電
3-4-2.清浄な界面形成による電池容量の増大
3-4-3.界面抵抗の結晶方位異方性
3-5.5 V級LiCo0.5Mn1.5O4正極
3-5-1.界面抵抗の時間依存性