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■本セミナーの主題および状況（講師より）

★近年、二次電池は、従来の小型電子機器の枠を超え、電気自動車や電力平準化システムに代表される大型の用途へ積極的に展開されております。それに伴って電池に求められる性能も多様化・高度化しております。高エネルギー密度と優れた安全性の両立など、現在主流のリチウムイオン電池では要求を満たすことが難しいものもあり、次世代二次電池と呼ばれる革新的な電池の研究開発が進められております。

★電池の大容量化に伴い、安全性への要求が高まっていますが、従来の有機電解液を使用したリチウムイオン電池には漏液などのリスクがあります。そこで、安全性の高い電池として全固体電池の研究が進められていますが、実用化にはまだ課題が残っています。

★リチウムイオン電池の容量低下など劣化の要因は、充電、放電を繰り返すことに伴って、電極内の電極活物質の膨張、収縮の繰り返しによる構造変化などに加え、作動温度（高温、低温環境）、充放電レートなどの加速モードに依存します。

■注目ポイント

★リチウムイオン電池の高度化や次世代電池の実現に重要な役割を果たす電解質材料の具体的な設計例を交えながら最新の研究開発動向を解説！

★熱物性、イオン輸送特性、溶媒和構造、電気化学特性といった電解液物性の基本的な評価手法および濃厚電解液が抱える実用面での課題とその解決策を紹介！

★リチウムイオン電池の耐久試験後の劣化診断によるスクリーニング的な評価手法から劣化したLIBから解体して取り出した負極、電解液の変性成分の解析に有効な分析手法について解説！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

　カーボンニュートラルの実現に欠かせない技術として期待されるリチウムイオン電池の高性能化に向けて、電池のサイクル寿命や出力特性、安全性などの重要な電池性能を決める電解液材料に関する研究が国内外で盛んに行われています。中でも、リチウム塩濃度がおよそ3 mol/L以上の濃厚電解液は、熱安定性の向上や電位窓の拡大、高リチウムイオン輸率といった様々な優れた特性を有することから注目を集めています。本講では、濃厚電解液に関する最近の研究動向について、実用化における問題解決の取り組みを中心に、基礎から応用まで幅広く解説します。

　脱炭素社会の実現に向け、再生可能エネルギーの普及と蓄電池の活用が不可欠です。特にリチウムイオン電池はエネルギー密度が高く、小型・軽量化が可能なため、スマートフォンや電気自動車、ドローンなど幅広い分野で活用されています。しかし、電池の大容量化に伴い、安全性への要求が高まっていますが、従来の有機電解液を使用したリチウムイオン電池には漏液などのリスクがあります。そこで、安全性の高い電池として全固体電池の研究が進められていますが、実用化にはまだ課題が残っています。
　本講演では、固体系電池の開発動向に触れつつ、当社が開発したゲル系ポリマー添加剤「ACG」の特徴やリチウムイオン電池への応用について、具体的な例を交えて紹介します。

　近年、二次電池は、従来の小型電子機器の枠を超え、電気自動車や電力平準化システムに代表される大型の用途へ積極的に展開されている。それに伴って電池に求められる性能も多様化・高度化している。高エネルギー密度と優れた安全性の両立など、現在主流のリチウムイオン電池では要求を満たすことが難しいものもあり、次世代二次電池と呼ばれる革新的な電池の研究開発が進められている。本講演では、リチウムイオン電池の高度化や次世代電池の実現に重要な役割を果たす電解質材料に着目し、具体的な設計例を交えながら最新の研究開発動向を述べる。

　リチウムイオン電池（LIB)の容量低下など劣化の要因は、充電、放電を繰り返すことに伴って、電極内の電極活物質の膨張、収縮の繰り返しによる構造変化などに加え、作動温度（高温、低温環境）、充放電レートなどの加速モードに依存します。市場から劣化セルの入手に年単位で時間を要することから、実験室レベルで試験セルを試作し、加速モードで劣化試験を実施します。劣化試験後のセルについて、解体して取り出した電極の特性をスクリーニング診断し、その診断結果を元に複数手法の機器分析を組み合わせた手法で、劣化の要因を解析します。本講座では、その劣化分析のなかで負極のSEI被膜、電解液の変性成分の分析事例を中心に説明します。