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次世代二次電池の開発動向、課題、将来展望

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★様々な分野でリチウムイオン電池が活用されているが、全ての用途に必ずしもリチウムイオン電池が適しているわけではない!
★エネルギー密度、入出力特性、安全性、耐熱性、元素戦略、様々な観点で電池を考え、いま、必要とされる「次世代二次電池とは?」「革新電池」をテーマに国内外の第一線で活躍する産学官のトップ研究者・技術者によって書かれた最先端の技術動向書!
★次世代二次電池の各電池メーカー開発動向・大学研究機関の研究開発動向、車載応用上の課題など2021年時点で把握しておきたい技術情報も専門家(元ソニー、元トヨタ自動車)により解説!
 

番号 AND032 ISBN 978-4-909118-26-4
監修 金村聖志、棟方裕一
出版社 株式会社AndTech
発行年月 2021/04/30
体裁 B5判,約140ページ,ソフトカバー
定価 44000円(本体40,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

持続可能な社会の実現へ向けて、エネルギー利用の効率化はもちろん、化石燃料から再生可能エネルギーの利用を中心とする社会への転換が図られている。これらを具現化する上で、より高性能な二次電池が求められている。既に多くの分野でリチウムイオン電池が活用されているが、すべての用途に必ずしもリチウムイオン電池が適しているわけではなく、他に適した電池がないために用いられていることもある。エネルギー密度、入出力特性、安全性、耐熱性、元素戦略など、様々な観点で電池を考えると、より適した電池が見つかるかもしれない。ここでは次世代の二次電池として研究開発が進められている各種の革新電池について、開発状況や課題、将来展望を述べ、未来の二次電池の可能性を探る。
(「刊行にあたって」より抜粋)

執筆者

東京都立大学 金村聖志
東京都立大学 棟方裕一
(株)AndTech 技術顧問 加藤尚之(元ソニーエナジーテック 技術取締役)
マクセル(株) 山田 將之
倉敷紡績(株) 東 昇
横浜国立大学 藪内直明
国立研究開発法人産業技術総合研究所 マセセ タイタス
国立大学法人電気通信大学 カニョロ ゴドゥウィリ ビティ
大阪大学  津田哲哉
九州大学 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 石原 達
OXIS Energy Ltd.  Dr Adrien Amigues
物質・材料研究機構 松田翔一
神奈川工科大学、(株)AndTech 技術顧問 石川 哲浩(元トヨタ自動車)

目次

第1章 次世代二次電池の技術的潮流と将来展望
東京都立大学 棟方裕一、金村聖志
はじめに
1.電池の進化と発展
2.新規電解質の探索と応用
 2.1 難燃性電解液
 2.2 固体電解質
 2.3 複合電解質の設計と適用
 2.4 電池の構造化
3.革新電池を担う金属負極
 3.1 リチウム金属負極の利用
 3.2 ナトリウム金属負極の利用
 3.3 多価金属負極の利用
おわりに

第2章 全固体二次電池の開発動向
第1節 全固体二次電池および次世代二次電池の開発動向
(株)AndTech 技術顧問 加藤尚之
はじめに
1.リチウムイオン電池
 1.1 全固体二次電池
 (1)	太陽誘電
 (2) 村田製作所
 (3) FDK
 (4) TDK
 (5) 出光興産
 (6) 三井金属,マクセル
 (7) 日立造船
 (8) 日本触媒
 (9) SAMSUNG
 1.2 擬似固体二次電池
 (1) 三洋化成工業
 (2) 京セラ
 (3) imec
 1.3 リチウムイオン電池の新技術
 (1) 加圧電解プレドープ技術の開発(東京大学 西原研)
 (2) リチウムイオン電池向け多機能溶媒の開発(東京大学)
 (3) リチウムイオン電池で安全性を高める次世代セパレータ(山形大、日本バイリーン、大阪ソーダ)
2.次世代電池
 2.1 カリウムイオン電池
 2.2 ナトリウムイオン電池
 2.3 アルミニウムアニオン電池
 2.4 Fイオン二次電池
3.革新電池
 3.1 自動車業界に迫る環境規制
 (1) OXIS ENERGY
 (2) ポリスルフィド難溶性電解液を用いたLi-S電池の高エネルギー密度化(横浜国大 渡邊研)
 (3) 従来の電池容量を凌駕するリチウム硫黄電池の開発及び全固体電池化への挑戦(工学院大)
 3.2 Li-硫黄電池
 (1) 亜鉛空気電池(同志社大 盛満研)
 (2)リチウム空気電池
おわりに

第2節 硫化物系固体電解質を用いたコイン形全固体電池
		マクセル(株) 山田 將之
はじめに
1.アルジロダイト型固体電解質
2.アルジロダイト型固体電解質を用いた全固体電池
3.まとめと今後の展開

第3節 フィルム形状リチウムイオン二次電池
           倉敷紡績(株) 東 昇
はじめに
1.フィルム電池の開発
 1.1 フィルム電池とは
 1.2 フィルム電池の基本特性と課題
2.フィルム電池の実用性評価
 2.1 フィルム電池の安全性と太陽電池接続評価
 2.2 フィルム電池の出力特性評価
 2.3 フィルム電池のアプリケーション例
 2.4 競合状況からみるフィルム電池の特徴比較
おわりに

第3章 次世代型二次電池の開発動向
第1節 ナトリウムイオン電池用層状酸化物の研究開発
				横浜国立大学 藪内直明
はじめに
1.マンガン系層状正極材料
2.チタン系層状負極材料
おわりに

第2節 カリウムイオン二次電池用高電圧正極材料の開発
	国立研究開発法人産業技術総合研究所 マセセ タイタス
	国立大学法人電気通信大学 カニョロ ゴドゥウィリ ビティ
				    
はじめに
1.カリウムイオン二次電池正極材料群の開発
 1.1 有機系正極材料
 1.2 プルシアンブルー系正極材料
 1.3 ポリアニオン系正極材料
 1.4 層状型正極材料
2.高電位層状型正極材料の開発
  2.1 ハニカム層状型正極材料の結晶構造
 2.2 ハニカム層状型正極材料(一例)の電極特性
3.高圧系カリウムイオン二次電池の創製
 3.1 候補電極材料の選定
 3.2 電解質の選定
おわりに

3節 アルミニウムアニオン電池                
				大阪大学  津田哲哉
はじめに
1.アルミニウムアニオン電池用電解液
2.アルミニウム金属負極
3.アルミニウムアニオン電池用正極
 3.1 グラファイト系正極
 3.2  酸化物・硫化物系正極
 3.3 硫黄系正極
おわりに

第4節 亜鉛―空気二次電池
 九州大学 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 石原 達己
はじめに
1.亜鉛―空気電池の原理と課題
2.メソ構造を有する酸化物の空気極触媒への応用による繰り返し特性向上
3.今後の課題と展望

第5節 リチウム硫黄電池の興隆
	OXIS Energy Ltd.  Dr Adrien Amigues
はじめに
1.リチウム硫黄電池の組成
2.将来の発展のための難問
 2.1 サイクルライフ
 2.2 容積エネルギー密度
おわりに

第6節 リチウム空気二次電池
        物質・材料研究機構 松田翔一
はじめに
1.高エネルギー密度セル設計とサイクル寿命を決める支配因子
 1.1 高エネルギー密度なリチウム空気電池のセル設計
 1.2 サイクル数を支配する主要因子の解明
2.サイクル数向上を実現する新規電解液の開発
 2.1 酸素正極に関する課題
 2.2 金属リチウム負極に関する課題
 2.3 正極・負極双方の反応を両立する電解液設計
3.サイクル数向上を実現する新技術の開発
 3.1 多孔性カーボン正極への電解液注液技術
 3.2 リチウム負極の体積変化を緩和する3次元マトリックス
おわりに

第4章 次世代型二次電池(電力貯蔵装置)及びシステムの車載応用の現状と課題
				神奈川工科大学 石川 哲浩
はじめに
1.車両用二次電池の歴史
2.車載電池(電力貯蔵装置)への要求性能
3.現状の電池(電力貯蔵装置)性能
4.次世代二次電池(電力貯蔵装置)の現状と課題

数量
小計 38,500円(消費税込)

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