【プログラム】

　世界で初めてリチウム一次電池およびリチウムイオン二次電池を実用化したのは日本であり、吉野彰氏も2019年ノーベル化学賞を受賞している。しかしながら、金額ベースで2018年、電力量ベースで2021 年に、鉛蓄電池を抜いて最大の電池に成長したリチウムイオン電池に関する日本の世界シェアは5％未満（2026年）まで低下し、半導体、液晶ディスプレィ、太陽電池と同様に、大量普及期に市場撤退するという日本必敗パターンに陥っている。一時は世界一の電解液メーカーであった三菱化学および電池メーカーであったサムスンSDI で、リチウムイオン電池材料の研究開発を指揮した演者の経験を基に、リチウム電池用電解液の過去・現在・未来について、技術的観点から展望してみたい。

l．はじめに
　市場、躍進原動力、成長阻害要因、エネルギー密度推移、日本シェア、電解液の役割と要求性能

ll．過去

　１．リチウム電池の創成期（1950年代）　　　　　　　　発端

　２．リチウム一次電池の実用化期（1970年代）　　　　　松下電器産業、三菱ケミカル（有機溶媒GBL）

　３．リチウム二次電池の勃興期（1980年代）　　　 　　   エクソン、モーリーエナジー、発火事故

lll. 現在

　４．リチウムイオン電池の実用化期（1990年代）　　　　ソニー、ノーベル賞、電解液、負極材、添加剤

　５．リチウムイオン電池の多様化期（2000年代以降）　　正極材、高電圧化、Ni-rich化、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　  寄り道：溶媒、溶質、ポリマー材料、難燃性

　６．リチウムイオン電池の用途拡大期（2010年代以降）　 EV、ESS

lV. 未来

　7．リチウム金属電池のリバイバル期（2010年代以降）　　Li/S、Li/O2、Li/Ni-rich、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 高濃度電解液、アノードフリー、

V．おわりに
　今後の方向性

【質疑応答】

【キーワード】

リチウム一次電池、リチウムイオン電池、次世代電池、電解液、負極材、正極材、EV、ESS

【講演者のPRポイント】

　演者は、黎明期からリチウムイオン電池の重要材料である電解質の基礎研究から実用化までを牽引してきた世界的な先駆者である。とりわけ、高電圧下における電解液の酸化分解抑制や、安全性向上に資する新規非水系電解液の開発において数々の優れた成果を残し、今日のモバイル機器や電気自動車の普及を支える高性能バッテリーの実現に大きく貢献した。
その卓越した研究成果と技術革新への貢献は国際的にも高く評価されている。特に先端的な有機フッ素化合物の応用や電解液の最適化において産業界を先導し、長年の企業研究で培った知見を活かして国内外の多彩なリチウム電池開発プロジェクトを実用化へと導き、多くの若手研究者や技術者の育成にも尽力するなど、業界全体の発展に大きく寄与した。さらに、産業界と学術界の橋渡し役としても尽力し、次世代電池や全固体電池の実用化に向けた技術的課題の克服にも大きく貢献している。

【習得できる知識】

・リチウム電池、リチウムイオン電池の歴史を電解液技術を通して俯瞰することができる。とくに、正負極材料の変遷によってどのような技術が電解液に要求されてきたかを具体的な実例で理解することができる。また、次世代電池として期待されているリチウム金属電池の現状を知るとともに、その解決すべき課題は何であり、そのために開発されている新技術にはどのようなものがあるかを知ることができる。
・長年、民間企業だけでなく、大学、国立研究所で研究を進めてきた演者から、基礎的な学術的研究から現実社会への応用という懸け橋を垣間見ることができる。

【プログラム】

　リチウムイオン電池用電解液では、溶媒の種類と混合比に応じて、Li+の溶媒和状態、イオン間相互作用、各構成成分の拡散挙動が変化し、イオン伝導性を左右する。本講演では、LiPF6を電解質塩とするEC＋DMC系を出発点に、DMCとDECの違いを比較し、さらに環状カーボネートのみからなるEC＋PC系へと展開した一連の研究を紹介する。導電率、粘度、密度、PGSE-NMRによる自己拡散係数、Raman分光法および13C NMRによる溶媒和状態の解析を組み合わせ、混合溶媒系におけるイオン輸送挙動を、溶媒和状態や拡散挙動との関係から読み解く。

1. 混合カーボネート電解液中のイオン輸送 

2. イオン輸送挙動の実験的評価 

3. LiPF₆／EC＋DMC系：溶媒組成が輸送特性に与える影響 

4. DMCとDECは何が違うのか 

5. LiPF₆／EC＋PC系：環状カーボネートのみからなる電解液 

【質疑応答】

【キーワード】

リチウムイオン電池、電解液、イオン輸送、溶媒和、イオン間相互作用、自己拡散係数、Nernst–Einstein式、Stokes半径

【習得できる知識】

・溶媒組成、Li+の溶媒和状態、イオン間相互作用と輸送特性との関係 
・導電率、粘度、自己拡散係数をNernst–Einstein式やStokes–Einstein式に基づいて関連付ける考え方 
・NMRやRaman分光法を用いて、電解液中のイオンや溶媒の状態を捉える考え方

【プログラム】

　リチウムイオン電池の高性能化・長寿命化に伴い、SEI被膜形成、電解液分解、Li析出などの反応機構を正しく理解し、劣化要因を解析することがますます重要となっています。本講座では、非暴露解体から電極表面分析、SEI被膜分析、電解液組成および変性生成物分析、金属Li分析まで、最新の電池解析技術について解説します。さらに、低温サイクル劣化セル、高温サイクル劣化セル、および電解液添加剤評価の実際の分析事例を通じて、分析データから劣化メカニズムを読み解く考え方を紹介します。電池開発、品質改善、不具合解析に携わる技術者の方々に実践的な知見を提供します。

1. SEI被膜および電解液の分析技術
　1.1 大気非暴露下における前処理技術
　1.2 電極表面分析
　1.3 SEI被膜の組成分析
　1.4 電解液組成および変性生成物分析
　1.5 金属Liの分析技術

2. 低温サイクル劣化セルの分析事例
　2.1 試験セルおよび劣化条件
　2.2 スクリーニング分析による劣化診断
　2.3 不可逆Li、金属Liおよび遷移金属溶出の分析
　2.4 SEI被膜の組成分析
　2.5 電解液組成分析 （主成分組成変化および変性生成物の分析）

3. 高温サイクル劣化セルの分析事例
　3.1 試験セルおよび劣化条件
　3.2 不可逆Liの定量分析
　3.3 SEI被膜の組成分析
　3.4 電解液組成分析（主成分組成変化および変性生成物の分析）

4. 電解液添加剤効果の検証事例
　4.1 サイクル試験における添加剤濃度の変化
　4.2 保存試験における電解液変性生成物の分析【質疑応答】

5. まとめ

【質疑応答】

【キーワード】

・リチウムイオン電池（LIB）、SEI被膜、負極界面解析、Li析出（Lithium Plating）、金属リチウム分析
・不可逆Li定量、電解液分析、電解液変性物分析、添加剤効果評価、サイクル劣化、低温劣化、高温劣化
・XPS分析、GC/MS分析、LC/MS分析、イオンクロマトグラフィー、遷移金属溶出

【講演のポイント】

本セミナーでは、SEI被膜、電解液、金属Liを対象とした実践的な分析技術と、低温・高温劣化および添加剤評価の実例を通じて、分析結果から劣化メカニズムを診断する手法を分かりやすく解説します。受託分析現場で蓄積した知見をもとに、実務に直結する解析事例をご紹介します。

【習得できる知識】

・リチウムイオン電池の劣化要因別に有効な分析手法とその選択方法
・劣化分析のデータから得られる情報

【プログラム】

※現在、最新のご講演プログラムを講師の先生にご考案いただいております。完成次第本ページを更新いたします。