リチウムイオン二次電池用正極材料および各種部材・表面改質、高性能化に向けた技術動向
～バインダー・導電助剤・集電箔・粒子コーティングについて～
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★バインダー、正極材料（活物質など）、集電箔（電極加工）の3点を、アカデミアの観点から総合的に説明！
★各種正極活物質の特長と課題を理解し、各課題の解決法として、有効な表面改質の各種手法とその有効性について解説！
★ＰＶＤＦ樹脂系バインダーの機能とバインダー製品を紹介するとともに、導電助剤として注目を浴びている単層CNTを用いた開発品の諸効果について紹介！
★リチウムイオン全固体電池の正極材粒子のコーティングに広く用いられている転動流動層装置について、要素技術検討結果や緩衝薄膜以外のコーティング事例を交えながら紹介！
- 第1部 神奈川大学 化学生命学部 応用化学科/教授 松本 太 氏
- 第2部 渡辺春夫技術士事務所 所長 渡辺 春夫 氏
- 第3部 ダイキン工業株式会社 化学事業部商品開発部 篠田 千紘 氏
- 第4部 株式会社パウレック 研究開発本部／アシスタントマネジャー 吉森 誠 氏
【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。
定員：30名
※ お申込み時に送られるWEBセミナー利用規約・マニュアルを必ず、ご確認ください。
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※ お申し込み後、受講票と請求書が自動で返信されます。請求書記載の銀行口座に沿って、お振り込みをお願いします。また請求書に記載の「株式会社」や「(株)」「会社名」はお客様の記入通りの表記になりますので、ご希望の形式で記載をお願いします。
※ 2名以上でお申し込みをされた場合は、請求書受講票を代表者様にご連絡します
※ 領収書の要望があれば、申込時、備考欄へ記載ください。
※ ご参加手続きの際、自宅住所やフリーアドレス、個人携帯番号のみで登録された場合は、ご所属確認をさせいただくことがございます
※ 当講座では、同一部署、申込者のご紹介があれば、何名でもお1人につき11,000円で追加申し込みいただけます。(申込者は正規料金、お二人目以降は11,000円となります)。追加の際は、申し込まれる方が追加の方を取り纏いただくか、申込時期が異なる場合は紹介者のお名前を備考欄にお書きくださいますよう、お願いいたします。
【第1講】 リチウムイオン二次電池における正極材料の高性能化～電極用バインダーの調製・正極入出力特性の向上・集電箔加工～
【時間】 10:30-11:45
【講師】神奈川大学 化学生命学部 応用化学科/教授 松本 太 氏
【講演主旨】
（１）バインダー（２）正極材料（活物質など）（３）集電箔（電極加工）の3点をアカデミアの観点から総合的にご説明いたします。
【プログラム】
1. Li過剰系正極材料の合成と性能
1.2 合成とキャラクタリゼーション
1.3 サイクル安定化のための電気化学的前処理
1.4 最適組成の探索
1.5 粒子表面コーティング
2. 正極材料への水系バインダーの適用
2.1水系バインダーの必要性と問題点
2.2 水系バインダーの耐酸化性試験、耐久性試験の結果
2.3 水系バインダー適用のために集電体の表面処理
2.4 Ni-rich正極材料への水系バインダーの適用結果
2.5水系バインダーに適用可能なＬｉ過剰系正極材料の探索
2.6 Ｌｉ過剰系正極材料の表面コーティングによる耐水性の付与
3. 正極へのレーザー穴あけ加工による正極性能の向上
3.1 穴あき加工によるレート特性の向上
3.2 LIB正極材料/活性炭ハイブリッド正極によるレート特性の向上
3.3 高速レーザー加工機
3.4 レート特性の向上の考察
【質疑応答】
【講演のポイント】
・初心者の方でも分かるように説明いたします。
【習得できる知識】
正極材料および正極の性能の問題点
【第2講】 リチウム二次電池正極活物質の表面改質による特性改善
【時間】 12:45-14:00
【講師】渡辺春夫技術士事務所 所長 渡辺 春夫 氏
【講演主旨】
リチウムイオン二次電池は、エネルギー貯蔵デバイスとして大きく発展している。このデバイスの主要素材である正極の電極活物質の性質と課題を理解し、この課題の改善方法としての表面改質について解説する。この表面改質によれば、電極活物質材料粒子の表面のみの僅かな改質で粒子全体の特性を改善でき、弊害が少なく、大きな効果を得ることができ、きわめて有用な技術である。そして、リチウムイオン二次電池の特性改善を進めるにおいて、その有用不可欠な重要技術である。本講では、正極の各活物質について、それぞれの課題とそれに対応した表面改質技術について解説する。
【プログラム】
1．はじめに
2． 活物質の表面改質の目的と効果
1) 機能付加効果
a) 導電性付与 b) 犠牲腐食性付与 c) 高容量化
2) 粒子バルクへの効果
a) 結晶変形抑制 b) 結晶変態抑制 c) イオン拡散性向上
3) 被着封止効果
a) 粒子割れ抑制 b) 酸素放出抑制 c) 表面反応抑制
4) 電解液界面への効果
a) SEIの生成と制御 b) 金属イオン溶出抑制
3．LiCoO2
1) 高充電圧化による容量向上
2) 金属酸化物による被覆処理
4．LiNiO2系(高Ni-NCM、NCA)
1) コアシェル型・組成傾斜型活物質
2) 金属酸化物による被覆処理
3) 金属非酸化物による被覆処理
5．NiMnCo三元系
1) 活物質による被覆処理
2) 金属酸化物による被覆処理
3) 金属非酸化物による被覆処理
6．LiMn2O4系
1) 活物質にによる被覆よる被覆処理
2) 金属酸化物による被覆処理
3) 導電性材料による被覆処理
7．LiFePO4
1) 導電性向上技術の位置付け
2) 炭素質導電層の形成処理
3) 非炭素質導電層の形成処理
8．まとめ
【質疑応答】
【キーワード】
リチウムイオン二次電池、正極活物質、表面改質、コバルト酸リチウム、ニッケル産リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、
【講演のポイント】
リチウムイオン二次電池に用いられる各種正極活物質の特長と課題を理解し、各課題の解決法として、有効な表面改質の各種手法とその有効性について理解を深めて頂くことができる。
【習得できる知識】
リチウムイオン二次電池の作動原理、材料構成について習得できる。
リチウムイオン二次電池に使用される各種正極活物質について習得できる。
上記各種正極活物質の各種特性と各種課題について習得できる。
上記各種課題の解決方法として、各種表面改質について習得できる。
【第3講】 正極用フッ素系バインダーの開発
【時間】 14:10-15:25
【講師】ダイキン工業株式会社 化学事業部商品開発部 篠田 千紘 氏
【講演主旨】
リチウムイオン二次電池において、バインダーは必要不可欠なものであり、密着性以外にも高容量化設計と密接に関係する重要な材料である。
本講座ではＰＶＤＦ樹脂系バインダーの機能と弊社バインダー製品を紹介するとともに、導電助剤として注目を浴びている単層CNTを用いた弊社開発品の諸効果について紹介する。
【プログラム】
0.会社紹介
1．バインダー
1.1 バインダーの機能
1.2 PVdF樹脂系バインダーの種類、各種性質、技術動向
1.3 ダイキンのPVdF樹脂系バインダー NEOFLON VT-475について
1.4 バインダーとしての使用例
2．開発品 バインダーと導電助剤の分散液 VTD-475N について
2.1 導電助剤の機能、技術動向
2.2 単層CNTの特徴
2.3 VTD-475N 分散液の詳細
2.4 MWCNTとの比較
2.5 分散液の使用例
3．今後の展望
4. まとめ
【質疑応答】
【キーワード】
リチウムイオン電池、正極バインダー、単層CNT、高容量化設計、電極高密度化
【講演のポイント】
リチウムイオン電池において密着性を担うバインダーは、元来容量に寄与しないものと扱われてきた。近年では、高密度化や高Ni活物質への適用が可能となることで、高容量化を助ける材料であることを中心に紹介する。
【習得できる知識】
リチウムイオン電池のバインダー基礎知識
リチウムイオン電池への単層CNTの活用
【第4講】 リチウムイオン二次電池の性能向上に寄与する粒子コーティング
【時間】 15:35-16:20
【講師】株式会社パウレック 研究開発本部／アシスタントマネジャー 吉森 誠 氏
【講演主旨】
近年、リチウムイオン二次電池は車載用・定置型を始めとした各用途において、より高い電池性能を発揮できる構成部材が求められている。しかし、二次電池の構成部材の選定においては、出力／容量／安全性／サイクル寿命といった重要特性がそれぞれトレードオフとなることが一般的である。これに対し、粒子コーティングにより材料粒子の表面を別成分で被覆し高機能化することで、上記のようなトレードオフを回避して電池性能を向上できると考えられる。当講演では、コーティング膜の均一性の高さや膜の緻密さといったメリットを持ち、特にリチウムイオン全固体電池の正極材粒子のコーティングに広く用いられている転動流動層装置について、要素技術検討結果や緩衝薄膜以外のコーティング事例を交えながらご紹介する。
【プログラム】
1.粒子コーティングの目的・方式・形態
2.転動流動層装置による粒子コーティングとその事例
3.転動流動層装置の要素技術検討
4.転動流動層の生産性向上に向けた検討事例紹介
【質疑応答】
【キーワード】
リチウムイオン二次電池、リチウムイオン全固体電池、正極活物質、緩衝薄膜、粒子コーティング
【講演のポイント】
粒子コーティングは、基材や膜厚、最終的な粒子形状などの選択によって、様々な特性を粒子に付与できるポテンシャルを持つ。当講演で解説する粒子コーティングを活用することにより、新たな高機能材料の開発に繋がるものと考える。
【習得できる知識】
粒子コーティングの目的・利点
転動流動層装置による粒子コーティングの原理・方法
各流動層装置による粒子コーティング事例