- 巻頭言
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高性能蓄電池開発の目標と期待される技術革新 〜NEDO蓄電池開発計画を中心として〜
- 序論 電池電極材料設計思想の変遷
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1. 二次電池のトレンド
2. 負極活物質のトレンド
3. 正極活物質のトレンド
- 第1編 リチウムイオン電池
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総説
第1章 設計開発
第1節 高性能正極材の設計研究
(1) リチウム二次電池正極材料の結晶構造と電子構造の計算化学的解析と電極特性
1. はじめに
2. 計算化学による正極材料の理論設計
3. 鉄系正極材料の電子構造
4. 多価イオンのドーピングが電子構造に与える影響
5. 正極材料の電気伝導度評価
6. おわりに
(2) ベースメタル元素を活用した新規正極材料およびその物質構造と性能
1. はじめに
2. 新規ベースメタル酸化物正極の精密作製技術の構築
3. 高出力化のための新規ベースメタル酸化物正極と導電材との接合技術の構築
4. おわりに
(3) 新規アルミニウム含有高容量正極材料の合成と電池特性
1. はじめに
2. 材料設計
3. 合成とキャラクタリゼーション
4. 電池特性
5. おわりに
(4) マンガン系正極リチウムイオン電池の開発
1. はじめに
2. Mn系正極の特長
3. Mn系スピネル正極の課題と対策
4. ラミネート電池の形状・特長
5. ラミネート電池の特性
6. 応用分野と今後の展開
第2節 高性能負極材の設計研究
(1) 高性能負極材料開発の歴史と展望
1. はじめに
2. 高性能負極材料開発の歴史
3. 負極材料開発の今後の展望
(2) 新規負極材の開発と設計機能解析
1. はじめに
2. 負極材料の分類と新規負極材料の最近の実用化事例
3. 電池開発における負極材料設計指針
4. 高容量負極材料としてのリチウム遷移金属窒化物
5. リチウム遷移金属窒化物から派生した新規負極材料
6. おわりに
(3) 高性能カーボン負極材の開発
1. はじめに
2. 塊状人造黒鉛負極材「MAG」
3. おわりに
第3節 高性能電解質の創製
(1) パーフルオロアニオンが拓く新規電解質系の開発
1. はじめに
2. パーフルオロアニオンからなるイオン液体電解質
3. イオン液体から派生した新しい電解質
4. おわりに
(2) リチウム二次電池電解液難燃化剤の開発
1. はじめに
2. 現状電解液の安全性改善
3. LBI用リン酸エステル系難燃剤
4. ホスファゼン系添加剤とLIB機能
5. おわりに
第4節 全固体リチウム二次電池
(1) 全固体リチウムイオン電池の開発と今後の課題
1. はじめに
2. 固体電解質のイオン伝導性
3. 固体電池のエネルギー密度
4. 全固体電池の反応界面
5. 全固体電池作製手法
6. 全固体電池の充放電特性
7. まとめ
(2) 高出力リチウムイオン電池用の不燃性ポリマーゲル電解質
1. はじめに
2. アルキルリン酸エステルを用いた不燃性ポリマーゲル電解質
3. おわりに
(3) セラミックス系超イオン伝導性固体電解質を適用した全固体リチウム電池の開発
1. はじめに
2. Li2S─P2S5系ガラスセラミック固体電解質の開発
3. 全固体電池の構築と作動特性
4. おわりに
(4) 固体電解質チオリシコンの開発
1. はじめに
2. リチウムイオン導電体
3. チオリシコン
4. チオリシコンの全固体電池への展開
5. 全固体電池の実現に向けて
6. 今後の課題
(5) 含ホウ素有機─無機ハイブリッド全固体電解質の研究開発
1. はじめに
2. 新規含ホウ素有機─無機ハイブリッドポリマーの合成
3. 含ホウ素有機─無機ハイブリッドポリマーの物性
4. 有機電解液の将来展望
5. まとめ
第5節 電極設計
(1) 電極作製にガスデポジション法を利用したリチウム二次電池の開発
1. はじめに
2. ガスデポジション（GD）法によるリチウム貯蔵金属・合金厚膜電極の作製
3. ケイ素系コンポジットGD厚膜電極の負極特性
4. おわりに
(2) リチウムイオン電池の高速充放電化と最適化
1. はじめに
2. リチウムイオン二次電池の電極構造
3. 電極の電流経路
4. アルミニウム集電体
5. アルミニウム／炭素導電助材
6. 導電助材／導電助材
7. 導電助材、電解質／活物質（界面）
8. 電解液
9. おわりに
(3) ナノ結晶活物質を利用した高容量・高出力型電極の設計
1. はじめに
2. ナノ結晶活物質に期待される高容量・高出力化のメカニズム
3. おわりに
第6節 セパレータ
アラミドセパレータのリチウムイオン電池への適用
1. アラミドセパレータ
2. アラミドセパレータを使用したリチウムイオン電池
第2章 評価技術
電池設計支援のための先端電気化学的評価方法
1. 電極評価
2. 電解質評価
3. 全電池評価
4. リチウム二次電池NiSn負極の例
第1節 電極活物質評価
(1) 正極材の放射光分析・測定
1. 放射光を用いたX線回折測定
2. X線吸収測定
(2) スズ系およびシリコン系負極活物質のXAFS解析
1. はじめに
2. XAFS法の原理
3. XAFS測定の実際
4. Sn系負極材料のXAFS解析
5. Si系負極材料のXAFS解析
6. まとめ
第2節 電子化学反応の可視化と解析
(1) 正極におけるリチウムイオン濃度を可視化する電子顕微鏡技術
1. はじめに
2. 分析電子顕微鏡
3. 高容量正極材料Li1.2Mn0.4Fe0.4O2の局所組成・構造評価
4. スペクトラム・イメージング法によるLi脱離・挿入挙動の実空間観察
5. 酸素による電荷補償
6. おわりに
(2) 電池の充放電性能と安全性評価法
1. はじめに
2. 電流休止法抵抗（CRM抵抗）
3. 電流休止法抵抗からの出力予測計算
4. リチウムイオン電池の安全性評価
- 第2編 電気化学キャパシタ
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次世代大容量キャパシタの最新動向と材料開発
1. はじめに
2. キャパシタの用途拡大
3. キャパシタと電池
4. 電気二重層キャパシタの構成、電荷貯蔵原理
5. 大容量新規キャパシタ材料
6. 高電圧化によるエネルギー密度の向上
7. おわりに
第1章 設計開発
第1節 電極
(1) 炭素材料の微小化とキャパシタ電極への応用
1. はじめに
2. 電気化学処理による微小炭素繊維（ExCFs）の合成
3. 膨張化炭素繊維の応用
4. まとめ
(2) ゼオライト鋳型炭素を電極とした高容量・高出力キャパシタ
1. はじめに
2. 高容量と高出力を両立するための炭素電極の構造
3. 鋳型法により合成される規則性細孔を有する炭素材料
4. ゼオライト鋳型炭素の構造
5. ゼオライト鋳型炭素のキャパシタ特性
6. おわりに
第2節 電解質
(1) 電気二重層キャパシタ用電解液の技術動向と高性能化
1. はじめに
2. 電解液に求められる特性
3. 各環状型電解質の特性
(2) イオン液体を電解質とする電気二重層キャパシタの特性
1. イオン液体 263
2. 電気二重層キャパシタ用電解質としてのイオン液体
3. 新規イオン液体の電気二重層キャパシタへの適用
第3節 セパレータ
イオン液体の含浸性に優れたセパレータの開発
1. はじめに
2. ぬれ性の評価について
3. 種々の液体の表面張力について
4. 種々の固体表面でのイオン液体の接触角
5. 無機フィラー含有ポリオレフィン系セパレータのイオン液体への適用
6. おわりに
第2章 電気二重層キャパシタの寿命・信頼性と安全性について
1. 電池高性能化と利用技術の進展
2. 電池構成と材料技術の変革
3. 将来展望
- 第3編 ニッケル水素電池
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第1章 ニッケル水素電池の高性能化と信頼性
1. 電池高性能化と利用技術の進展
2. 電池構成と材料技術の変革
3. 将来展望
第2章 次世代型3DF─Ni／MH電池（円筒型）の開発と今後の展望
1. はじめに
2. 新規な次世代型3DF─Ni／MH電池の開発
3. 今後の展望
- 第4編 鉛蓄電池
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鉛蓄電池の有機ポリマーアクティベーターによる長寿命化と使用鉛量の25〜50％削減した新型電池
1. はじめに
2. 新型活性化剤（有機ポリマー）の効果出現の条件
3. 実用電池への効果のまとめ
4. 筆者らの約20年間の研究の大要
5. 正極と負極に対する添加剤の効果
6. SLi電池の劣化回復
7. 150Aテスト
8. さまざまな電池にITE─有機ポリマー活性化剤を使用した結果
9. 鉛量を25〜50％削減した電池
10. まとめ
- 第5編 注目される次世代蓄電池
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第1章 水系リチウム電池
1. はじめに
2. オリビン正極とナシコン負極を用いた水系リチウムイオン電池
3. おわりに
第2章 リチウムサルファー電池
第1節 リチウムサルファー電池の展望
1. はじめに
2. レドックス活性な硫黄化合物
3. 今後の展望
第2節 リチウム−硫黄系高容量全固体電池の開発
1. はじめに
2. 有機電解液を用いたLi/S電池の特徴と開発動向
3. 無機固体電解質を用いた全固体Li/S電池の開発
4. おわりに
第3章 有機ラジカル電池の展望
1. 有機ラジカルポリマーとは
2. 電極活物質としての有機ラジカルポリマー
3. ラジカルポリマーの合成と電池作製
4. 新しいラジカル電池とその構成
5. おわりに
第4章 金属空気電池
第1節 金属−空気電池用電極材料の開発と課題
1. はじめに
2. 金属─空気電池用酸素還元触媒材料の開発
3. ガス拡散型酸素電極の設
4. 金属─空気電池の二次電池化
5. まとめ
第2節 金属空気電池のための固体高分子形空気極の研究
1. はじめに
2. 金属空気電池の二次電池化における空気極の課題
3. 固体高分子形空気極の試み
4. おわりに
第3節 鉄−空気二次電池に向けた鉄負極の容量向上の試み
1. 金属─空気電池の概要
2. 鉄─空気二次電池に関する従来の取り組み
3. 鉄／ナノ炭素複合電極の設計およびその特性
4. 今後の課題
第4節 空気極インピーダンス解析
1. はじめに
2. インピーダンスの実例と解釈
3. 反応解析
4. おわりに
- 第6編 次世代蓄電池研究開発の展望
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1. はじめに
2. 環境車両用電池の研究開発と高出力化
3. 高出力電池の構築
