シリコン負極を基礎からわかりやすく解説！

「バッテリーの容量と充放電サイクル寿命等の性能面の向上」と「低コスト化」の両立を目指す！

リチウムイオン電池の
シリコン負極の基礎と最新技術

≪蓄電容量と充放電サイクル寿命を向上させる新規シリコン負極の開発≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

温室効果ガスの削減は地球規模の課題であり、2015年にパリ協定が締結されている。その中で、日本は中期目標として2030年の温室効果ガスを2013年度の水準から26%削減することが目標と定められている。この目標を達成するためには、様々な用途で広く利用されているリチウムイオン系二次電池であるバッテリーの高性能化が急務であり、2030年にかけてバッテリーの需要拡大が見込まれている状況下において世界規模で推進されている電気自動車等の普及に向けた高性能バッテリーの開発が必要となる。経済と環境を両立させて実現するには、単独技術では達成不可能であり、複数の技術を組み合わせ、産業や生活様式を転換する必要がある。

本セミナーでは、カーボンニュートラル社会の実現ならびにSDGsの達成に必須となるバッテリーの性能向上に有益である機能性無機ナノ構造体の開発状況に関する内容を紹介し、リチウムイオン系バッテリーの容量と充放電サイクル寿命等の性能面の向上と無機ナノ構造体の簡易製造方法による低コスト化の両立を目指す実用化に向けた要素技術について解説する。また、独自に考案したウェットエッチングプロセスを用いて細孔構造や金平糖構造を有したシリコンナノ粒子を開発することでバッテリーの普及拡大に貢献する内容について紹介する。

◆受講後、習得できること

• リチウムイオン電池の要求課題
• シリコン負極の基礎知識
• シリコンナノ粒子表面への微細加工技術
• 蓄電容量を向上させるシリコン負極への機能性付加技術
• 充放電サイクル寿命を向上させるシリコン負極への機能性付加技術

◆受講対象者

本テーマで紹介するシリコン負極は、産官学による研究開発により高性能バッテリーへの実用化ならびにそれを可能にする要素技術として期待できるため、バッテリーの製造ならびに性能検証、材料の量産化に関わる従事者の方、既存材料をバッテリー用途に展開したい方、バッテリー用負極材料をお探しの方もしくは興味のある方、どなたでも受講可能です。

担当講師

東京電機大学 工学部　電気電子工学科　教授 博士（工学）　佐藤 慶介 先生

セミナープログラム（予定）

1．リチウムイオン電池の動向と課題

（1）リチウムイオン電池の動向
（2）リチウムイオン電池への要求
（3）リチウムイオン電池材料の開発状況

2．シリコン負極の課題

（1）リチウムシリコン合金によるシリコンの体積膨張
（2）シリコンの体積膨張による保護被覆層（固体電解質界面（SEI）層）の影響
（3）シリコンと黒鉛の配合比率による蓄電容量と充放電サイクル寿命の影響

3．シリコン負極の製造技術

（1）シリコンナノ粒子表面への細孔構造創製技術
（2）表面加工したシリコンナノ粒子への不純物添加技術
（3）表面加工したシリコンナノ粒子への金属被覆技術
（4）表面加工したシリコンナノ粒子への2次元材料被覆技術
（5）電極スラリーの製造技術と集電体への塗工技術

4．シリコン負極の基礎物性評価

（1）表面加工したシリコンナノ粒子の表面形態、多孔度
（2）不純物添加したシリコンナノ粒子の表面形態、多孔度、添加濃度、導電性
（3）金属被覆したシリコンナノ粒子の表面形態、多孔度、添加濃度
（4）2次元材料被覆したシリコンナノ粒子の表面形態、多孔度、電気伝導性

5．シリコン負極を用いたリチウムイオン電池の性能評価

（1）シリコン負極の微粉化による蓄電容量と充放電サイクル寿命の影響
（2）不純物添加したシリコン負極による蓄電容量の影響
（3）金属被覆したシリコン負極による充放電サイクル寿命の影響
（4）2次元材料被覆したシリコン負極による充放電サイクル寿命の影響
（5）電気化学インピーダンス分析によるシリコン/電解質液界面の様子
（6）C-V分析によるシリコン内へのリチウムイオンの挿入と放出の様子
（7）SEM観察による充放電後のシリコンの膨張の様子

6．今後の展望

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

オンライン配信のご案内

★　Zoomによるオンライン配信

については、こちらをご参照ください

備考

※配布資料等について

●配布資料はPDF等のデータで配布致します。ダウンロード方法等はメールでご案内致します。

• 配布資料に関するご案内は、開催1週前～前日を目安にご連絡致します。
  
• 準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• セミナー資料の再配布は対応できかねます。必ず期限内にダウンロードください。

●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売などは禁止致します。

お申し込み方法

★下のセミナー参加申込ボタンより、必要事項をご記入の上お申し込みください。