リチウムイオン電池の部材開発と用途別応用

Lithium-ion battery -Component development and Application for use-

第Ⅰ編　部材開発の最前線
第1章　正極材料　　金村聖志
　　1　三元系
　　　1.1　緒　言　
　　　1.2　三元系正極材料の電気化学反応特性
　　　1.3　合成方法
　　　1.4　安定性
　　　1.5　その他の三元系材料
　　　1.6　まとめ
　　2　酸化物固溶体系　　田渕光春,秋本順二,今泉純一
　　　2.1　はじめに
　　　2.2　酸化物固溶体系正極材料の魅力と高容量発現機構
　　　2.3　酸化物固溶体系正極材料の充放電特性制御のために考慮すべき因子
　　　2.4　新規Li2MnO3系正極開発について
　　　2.5　おわりに
　　3　ガラス結晶化法によるリン酸塩系正極材料の創製　　本間　剛,小松高行
　　　3.1　はじめに
　　　3.2　大型LiB向け正極材の開発動向
　　　3.3　リン酸系正極活物質の特徴
　　　3.4　LiFePO4前駆体ガラスの作製と熱物性
　　　3.5　マンガン置換によるLiMnxFe1-xPO4ガラス形成能と電池特性
　　　3.6　他の候補材料のガラス結晶化
　　　3.7　まとめと今後の展望
第2章　負極材料　　佐々木龍朗
　　1　ハードカーボン系
　　　1.1　はじめに
　　　1.2　ハードカーボンとグラファイト
　　　　1.2.1　炭素化の相違
　　　　1.2.2　炭素構造の相違
　　　1.3　フェノール樹脂系ハードカーボン材料の研究例
　　　　1.3.1　フェノール樹脂類を用いたハードカーボン材
　　　　1.3.2　フェノール樹脂系ハードカーボン材の充放電特性
　　　1.4　まとめ
　　2　チタン系材料　　森山斉昭
　　　2.1　はじめに
　　　2.2　Li-Ti-O系材料
　　　　2.2.1　スピネル型チタン酸リチウムの化学組成、結晶構造、充放電特性
　　　　2.2.2　結晶格子の安定による高サイクル特性
　　　　2.2.3　粒子サイズ,比表面積の最適化による高負荷特性
　　　2.3　他のチタン系材料
　　　　2.3.1　TiO2系材料
　　　　2.3.2　H-Ti-O系材料
　　　　2.3.3　M-Li-Ti-O系(M=Na,Sr,Ba)材料
　　　2.4　終わりに
第3章　電解液
　　1　イオン液体電解質系　　関　志朗
　　　1.1　はじめに
　　　1.2　イオン液体
　　　1.3　イオン液体を用いたリチウム二次電池の研究・開発
　　　1.4　イオン液体を用いたリチウムイオン二次電池の実現に向けて
　　　1.5　おわりに
　　2　機能性電解液　　鳶島真一
　　　2.1　はじめに
　　　2.2　リチウム電池用電解液に要求される基本特性
　　　2.3　電解液の導電率(イオン伝導度)
　　　2.4　電解液の安定性
　　　2.5　リチウムイオン電池用電解液の分類と特徴
　　　2.6　負極表面処理添加剤
　　　2.7　正極表面修飾添加剤
　　　2.8　難燃性電解液
　　　2.9　過充電防止剤
　　　2.10　今後の展開
　　3　無機ガラス系固体電解質　　辰巳砂昌弘,林　晃敏
　　　3.1　はじめに
　　　3.2　ガラス電解質の作製方法
　　　3.3　ガラス電解質の導電率
　　　3.4　ガラスセラミック電解質の導電率
　　　3.5　 おわりに
第4章　バインダー　　荒井健次
　　1　はじめに
　　2　負極用バインダー
　　　2.1　負極用バインダーの種類と特徴
　　　2.2　スラリー作製上の留意点
　　　2.3　乾燥工程上の留意点
　　　2.4　負極用バインダーの電池性能への影響事例
　　3　正極用バインダー
　　　3.1　正極用バインダーの種類と特徴
　　　3.2　正極用水系バインダー
　　　3.3　水系バインダーの分散性
　　　3.4　水系正極用バインダーを用いた電池の性能
　　4　まとめ
第Ⅱ編　リチウムイオン電池の用途別応用
第1章　環境車輛用高性能電池の研究開発　　堀江英明
　　1　高性能環境車両用電池システム
　　2　電池に求められる特性
第2章　高性能二次電池の評価　　堀江英明
　　1　電池の基本的特性と考え方
　　2　電池の基本的な評価
第3章　電源ハイブリッド型電車における蓄電池システム開発―架線レス・バッテリーLRV―　　小笠正道,田口義晃
　　1　はじめに
　　2　バッテリー搭載型電車の意義
　　3　蓄電媒体の選定
　　　3.1　蓄電媒体の選定にあたって
　　　3.2　蓄電媒体に要求されるエネルギー量
　　　3.3　寿命を考慮した搭載エネルギー量の決定
　　4　急速充電の方式
　　5　車載バッテリーの温度上昇抑制方策―セル配置による放熱量の推定と温度上昇予測
　　6　保護系統の開発(安全確保)と車体へのバッテリー分散配置
　　　6.1　主バッテリー
　　　6.2　バッテリー保護系統
　　　6.3　バッテリーモジュール配置
　　7　バッテリーモニタ装置の開発
　　　7.1　バッテリー充電残量推定および劣化容量推定
　　　7.2　運転台と客室内のディスプレイ表示(エネルギー表示画面とGPSマルチ画面)
　　8　架線レス・バッテリー走行
　　　8.1　架線レス・バッテリーLRV
　　　8.2　急速充電とバッテリー走行
　　9　実用化とさらなる展開に向けた期待
　　　9.1　より安全なバッテリーへ
　　　9.2　内部抵抗の低減
　　　9.3　感電防止策
　　10　おわりに
第4章　エコハウスプロジェクトにおける太陽光発電による直流電力貯蔵リチウムイオン電池　　田路和幸
　　1　3.11以前のエコハウスと電力利用に関する考え方
　　2　3.11以降のエコハウスと電力利用の考え方
　　3　これからのスマートコミュニティを構築するためのエコハウスは
　　4　太陽電池の出力変動をなくすための蓄電システム
　　5　コンデンサー的な蓄電池利用と系統からの電気のバックアップ
　　6　一般住宅への適用
　　7　まとめ
第Ⅲ編　ポストリチウムイオン電池の開発動向
第1章　全固体リチウムイオン電池の開発　　高田和典
　　1　はじめに
　　2　リチウムイオン電池の課題
　　3　無機固体電解質を用いた全固体化への期待
　　4　全固体リチウム電池の歴史
　　5　固体電解質の開発動向
　　6　ナノイオニクス
　　7　おわりに
第2章　金属―空気電池,亜鉛―空気電池,リチウム―空気電池の開発の現状　　石原達己
　　1　はじめに
　　2　金属―空気電池の特長と亜鉛―空気電池
　　3　Li-空気,Li-空気-水2次電池の特徴,開発の現状と課題
　　4　Li-空気電池2次電池の空気極触媒開発の動向
　　5　電極反応の解析と空気極触媒
　　6　空気極触媒としてのメソポーラスMnO2の作成と応用
　　7　おわりに
第3章　有機二次電池の可能性　　佐藤正春
　　1　はじめに
　　2　有機化合物を活物質とする二次電池の動作原理と特徴
　　3　多電子系有機二次電池
　　　3.1　ニトロニルニトロキシドラジカル
　　　3.2　キノイド化合物
　　　3.3　トリキノキサリニレン
　　　3.4　ルベアン酸
　　4　多電子系有機二次電池の可能性
第4章　光空気二次電池の開発　　阿久戸敬治
　　1　はじめに
　　2　光空気二次電池の概要
　　　2.1　基本構成と充放電反応イメージ
　　　2.2　光充電(自己再生)の原理
　　3　光充放電機能を実現する光空気二次電池
　　　3.1　負極に水素吸蔵合金を用いた電池系
　　　　3.1.1　電池構成
　　　　3.1.2　光充放電機能実現への課題
　　　　3.1.3　金属水素化物の解離(自己放電)抑制
　　　　3.1.4　光充電を実現するエネルギーレベルの形成
　　　　3.1.5　SrTiO3-LaNi　　3.76Al　　1.24Hn|KOH|O2系電池の光充放電挙動
　　　3.2　金属活物質―半導体複合電極を用いた電池系
　　　3.3　放電生成物の光反応を利用した電池系
4　光空気二次電池の特徴と可能性
5　おわりに
第Ⅳ編　リチウムイオン二次電池の市場
第1章　リチウムイオン電池の生産概況
　　1　概要
　　2　市場動向
　　3　メーカー動向
　　　3.1　三洋電機(パナソニックグループ)
　　　3.2　ソニー
　　　3.3　ジーエス・ユアサ　コーポレーション
　　　3.4　NEC
　　　3.5　日立製作所
　　　3.6　東芝
　　　3.7　その他国内メーカー
　　　　3.7.1　エナックス
　　　　3.7.2　エリーパワー
　　　3.8　海外メーカー
　　　　3.8.1　サムスンSDI
　　　　3.8.2　LG化学
　　　　3.8.3　BYD(比亜迪)
　　　　3.8.4　BAK(比克)
　　　　3.8.5　コンチネンタル社
　　4　用途動向
第2章　構成材料の市場動向
　　1　主要4部材の市場
　　2　正極材料
　　　2.1　概要
　　　2.2　市場動向
　　　2.3　メーカー動向
　　　　2.3.1　コバルト系メインのメーカー
　　　　2.3.2　マンガン系メインのメーカー
　　　　2.3.3　ニッケル系メインのメーカー
　　　　2.3.4　3元系メインのメーカー
　　　　2.3.5　リン酸鉄系メインのメーカー
　　　　2.3.6　その他のメーカー
　　　　2.3.7　主な海外メーカー
　　3　負極材料
　　　3.1　概要
　　　　3.1.1　炭素系材料
　　　　3.1.2　新材料
　　　3.2　市場動向
　　　3.3　メーカー動向
　　　　3.3.1　炭素系材料メーカー
　　　　3.3.2　新材料系メーカー
　　　　3.3.3　海外メーカー
　　4　電解液・電解質
　　　4.1　概要
　　　4.2　電解液溶質材料
　　　4.3　市場動向
　　　4.4　メーカー動向
　　　　4.4.1　六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶質に用いるメーカー
　　　　4.4.2　六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)メーカー
　　　　4.4.3　その他の電解液メーカー
　　5　セパレータ
　　　5.1　概要
　　　5.2　市場動向
　　　5.3　メーカー動向
　　　　5.3.1　既存メーカーの動向
　　　　5.3.2　新規参入(予定を含む)メーカー
第3章　用途別市場動向
　　1　大型パワー用途
　　2　大型エネルギー用途
第4章　ポストリチウムイオン電池動向
　　1　既存リチウムイオン電池の改良
　　2　容量が2倍の革新電池
　　3　容量が3倍以上の革新電池