リチウムー硫黄電池の最新研究動向と正極材の高性能化技術・課題解決と将来展望【オンラインLive配信・WEBセミナー】

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★全固体リチウム硫黄電池の最先端材料研究とトレンドについて概説！
★正極材の候補である硫黄変性ポリアクリロニトリル（SPAN）を中心にした正極材料の技術動向とは？
★全固体電池の基礎、固体電解質の基礎、種々の硫黄系正極材料、金属Li負極材料の性能や課題を把握する！
★硫黄二次電池は、次世代二次電池の位置づけとしてはどのような位置となるか？

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プログラム

第1講　全固体リチウム硫黄二次電池の材料研究と動向　
【12:30-13:45】

 

講師：大阪公立大学 大学院工学研究科 応用化学分野　准教授　作田　敦　氏

 

【著作】
全固体電池、リチウム硫黄電池材料を中心に分担執筆の書籍多数

 

【受賞】
・2018年　日本セラミックス協会進歩賞　
・2019年　電気化学会進歩賞佐野賞
・2020年　文部科学大臣表彰若手科学者賞　他

 

【経歴】
2011年 大阪府立大学博士後期課程修了　博士工学の学位取得
2011年 日本学術振興会の特別研究員として 大阪府立大学 博士研究員
2012年 産業技術総合研究所研究員　2016年　同 主任研究員
2017年 大阪府立大学大学院工学研究科 助教
2020年 同　准教授
2022年 大阪公立大学大学院工学研究科 准教授

 

【講演キーワード】
全固体電池、リチウム硫黄電池、硫黄正極、リチウム負極、固体電解質、イオン伝導体、二次電池

 

【習得できる知識】
リチウムイオン電池の基礎、全固体電池の基礎、全固体電池の開発状況と最新動向、全固体リチウム硫黄電池材料の最先端研究事例

 

【講演趣旨】
　全固体電池は、安全、長寿命、高エネルギー密度、高出力を特長とした次世代二次電池として期待されています。さらに次世代の電池として、全固体リチウム硫黄電池の最先端材料研究とトレンドについて概説します。全固体電池の基礎、固体電解質の基礎、種々の硫黄系正極材料、金属Li負極材料の性能や課題などについて講師の研究成果を中心に概説します。最新の全固体電池の研究トレンドについても解説します。

 

【講演プログラム】
1．全固体リチウム二次電池の基礎とトレンド
　1-1　リチウムイオン電池の基礎
　1-2　全固体電池の基礎
　1-3　全固体電池の開発状況と最新動向
2．全固体リチウム硫黄電池の開発状況
　2-1　正極材料開発①　放電開始型硫黄系正極材料　硫黄-炭素複合体、金属多硫化物
　2-2　正極材料開発②　充電開始型硫黄系正極材料　活性化硫化リチウム、金属多硫化物、正極-電解質二元機能物質
　2-3　負極材料開発　金属Li負極の課題と最近の研究例

【質疑応答】

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第2講　次世代の軽量リチウムー硫黄二次電池を実現する含硫黄ポリマー正極材料の開発
【14:00-15:15】

 

講師:　（株）ADEKA　研究開発本部　環境・エネルギー材料研究所　環境・エネルギー材料研究室　課長（テーマリーダー）　博士（工学）　撹上　健二　氏

 

【著作】
撹上健二, 月刊JETI, 2019年4月号（Vol. 67, No. 4）, 日本出版制作センター, 52-55 (2019).
撹上健二, 月刊車載テクノロジー, 2019年7月号（Vol. 6, No. 10）, 技術情報協会, 42-44 (2019).
Kenji Kakiage, KOBUNSHI (High Polymers, Japan), Vol. 69, No. 12, 619 (2020).

 

【受賞】
⽇本化学会 第99春季年会：優秀講演賞（産業）
新化学技術推進協会 第8回JACI/GSCシンポジウム：GSCポスター賞
高分子学会 第28回ポリマー材料フォーラム：優秀発表賞
高分子学会 第30回ポリマー材料フォーラム：広報委員会パブリシティ賞
高分子学会 第30回ポリマー材料フォーラム：優秀発表賞

 

【講演キーワード】
リチウム-硫黄二次電池（Li-S電池）、含硫黄正極材料（硫黄系活物質）、硫黄変性ポリアクリロニトリル（SPAN）、長寿命、軽量

 

【講演のポイント】
　リチウム-硫黄二次電池を普及させるためのソリューションの1つとして期待できる含硫黄ポリマー正極材料の魅力を紹介する。

 

【習得できる知識】
リチウム-硫黄二次電池、および硫黄変性ポリアクリロニトリル（SPAN）に関する知識

 

【講座主旨】
　含硫黄正極材料（硫黄系活物質）は、高容量・メタルフリーで資源的制約が少ない・比較的低温で製造できる等の特長を有し、これらを正極に用いたリチウム‐硫黄二次電池（Li-S電池）は、GSC推進とSDGs達成のキーとなる次世代二次電池の1つとして期待されている。
本講座では、含硫黄ポリマー正極材料である硫黄変性ポリアクリロニトリル「SPAN」の特徴を紹介し、他材料との違いについて解説する。また、Li-S電池の特長の1つである軽量化へのチャレンジ、ならびに固体系電池への適用についても説明する。

 

【講演プログラム】
1．ADEKAの紹介
2．リチウムイオン二次電池とリチウム-硫黄二次電池
　2-1　リチウムイオン二次電池
　2-2　リチウム-硫黄二次電池（Li-S電池）
3．Li-S電池用の正極活物質
　3-1　硫黄結晶
　3-2　硫黄‐多孔質炭素複合型
　3-3　ポリマー型
4．硫黄変性ポリアクリロニトリル（SPAN）
　4-1　SPANの歴史
　4-2　SPAN（ADEKA合成品）の粉体物性
　4-3　SPAN（ADEKA合成品）の充放電特性
5．SPAN正極を用いたLi-Sセルの特性
5-1　コインセル評価
5-2　ラミネートセル評価
5-3　軽量ラミネートセルへの挑戦
6. SPAN正極の固体電池への適用
　6-1　SPAN正極とポリマー系固体電解質の組合せ
　6-2　SPAN正極と硫化物系固体電解質の組合せ
7. 非Li-S電池へのSPANの適用

 

【質疑応答】

 

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第3講　リチウム硫黄二次電池、アルミニウム系電池などの次世代型二次電池の開発
【15:30-16:45】

 

講師:　GSアライアンス株式会社　代表取締役　森　良平　氏

 

【著作】

Suppression of byproduct accumulation in rechargeable aluminum–air batteries using non-oxide ceramic materials as air cathode materials, Ryohei Mori, Sustainable Energy Fuels, 2017,1, 1082-1089

など他多数の英語、日本語文献

【経歴】

1997　年 京都工芸繊維大学 卒業
1999　年 京都大学　修士課程　卒業
2005　年 京都大学　博士（工学）卒業
2021　年 ハーバードビジネススクール GMP 取得

2008　年 日本写真印刷株式会社　欧州勤務
2010　年 GSアライアンス株式会社　設立　代表取締役
2017　年 冨士色素株式会社　代表取締役
2020　年 GSアライアンス株式会社が国連のUNOPS GICが支援するスタートアップ企業として採択

 

【講演キーワード】

リチウム硫黄電池、アルミニウム系二次電池、全固体電池、金属空気電池、金属有機構造体、量子ドット

 

【習得できる知識】

リチウム硫黄電池、アルミニウム系二次電池、全固体電池、金属空気電池の開発状況、金属有機構造体、量子ドットの二次電池への応用

 

【講演趣旨】

　脱炭素、カーボンニュートラル社会構築のためには、、リチウムイオン電池の性能を超える高エネルギ―密度、高出力、そして安全で、長寿命である次世代型二次電池の開発が必要です。次世代二次電池の候補として、リチウム硫黄電池、全固体電池、アルミニウム系二次電池、金属空気電池などがあり、また、金属有機構造体や量子ドットなどの最先端材料を応用する検討も必要です。本講演では、そのような応用事例、検討例と、弊社においての、応用検討例を紹介させていただきます。また、二次電池以外にも、弊社においての脱炭素、カーボンニュートラル社会向けの環境、エネルギー分野向けの最先端技術として、次世代型燃料電池、太陽電池、人工光合成、天然バイオマス生分解性材料なども一部紹介させていただきます。

 

【講演プログラム】

1．脱炭素、カーボンニュートラル社会向けの環境、エネルギー分野の技術、材料
2．金属空気電池
3. 全固体電池
4. リチウム硫黄電池
5. アルミニウム硫黄電池
6. 量子ドット、金属有機構造体の二次電池への応用

【質疑応答】

 

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