KRIニュースレター 第59号
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《二次電池》エネルギー変換研究部 先進電池・キャパシタ研究室 先進電池・キャパシタ研究室長 藤井 祐則  先進電池・キャパシタ研究室は、電池・キャパシタの材料、部材、電極に関わる研究開発・評価受託・開発支援を行っております。電池・キャパシタの普及が、幅広く様々な用途で進展する中、「より長く」、「より安全に」をキーワードに、現在から5 年後の開発や課題解決に向け、材料、部材、電極の側面からアプローチし、クライアントの皆様と一緒になって考え、議論し、親密な連携を通じて開発支援を行っております。 現在、電池・キャパシタ市場が大きく拡大する中、材料、部材に対しては、安定製造や低コストを意識した要求が強まる一方で、「急速充電、寿命、安全」に関わる課題解決や新機能の付与など、市場ニーズも益々多様化してきております。複雑になる要求仕様に対して、クライアント様の保有技術や材料の活用、ニーズへのマッチング、実用的見地からの電池への適用、顕在化課題の解決に向けて、電極設計試作、先端評価・解析を通して方向性を提案し、サポートしてまいります。 [技術領域(TREND)] 「電池・キャパシタ材料、部材、電極」に関する研究開発・評価受託、クライアント様開発支援 ☞課題・特徴の明確化、ポジショニング、実用電極・電池適用、開発方向性提案、課題解決 ☞設計の異なる標準電極を複数ラインナップ、同一電極による評価バリエーションを充実 New: 目的、種類、用途別電極設計(材料特性、機能付与、特殊設計など目的や用途に応じた電極設計) 高入出力材料、膨縮材料、複合化材料、反応抑制、均一化、特殊分散、高密度設計、厚膜・薄膜設計… TREND:用途別ポテンシャル評価、用途別設計電極による評価、課題・特徴抽出、適合設計の選定 TREND:Si、Sn系(単独、複合)負極材の電極化、劣化解析(厚み変化、抵抗解析、集電維持、反応性) TREND:界面抵抗解析(活物質-電解液界面、セパレータ-電極界面):被覆作用、阻害影響、低温挙動 TREND:反応偏在、二次劣化関連評価:限界負荷試験、Li電析挙動、Li吸収能比較 New: 電極反応均一性観察(operando):Electro-Chemical Reaction Visualizing Confocal System 反応偏在の観点から、電極内部反応を視覚観察、均一性を評価 TREND:ガス発生挙動解析(負極表面被覆、SEI形成、高電圧系正極及び電解液、添加剤) TREND:高精度充放電試験機(10ppm精度)による微小反応解析(添加剤、表面反応解析) TREND: 新規材料、部材(活物質、導電材、バインダ、セパレータ、新機能付加材)のプロセス(電極化、セル作製、電池形態(積層、捲回))影響評価・解析 [KRIからの新規提案] 電極に関わる新手法のご提案 〜反応偏在の観点から〜  昨今の重要課題である二次劣化は、高温加速される反応因子とは異なる過電圧因子が影響しており、反応偏在が大きく関係していると見られています。この反応偏在に着目した電極に関わる新たな設計、評価手法をご提案します。 ◆目的(反応偏在抑制)に応じた電極設計  電子、イオン伝導性の均一性を考慮した表面改質材料の電極化やイオン伝導通路や空隙制御など偏在抑制のための組成や構造設計など、目的に対応した電極設計・試作を行い、その効果を評価します。◆電極反応均一性観察(operando)(2018. 8 月受託開始) ●Electro-Chemical Reaction Visualizing Confocal System 電極内部の充放電反応をリアルタイムに観察、断面方向の偏在箇所や深度分布、Li偏析、ガス発生など、電極材料や電極設計に対する均一性に関して評価します。 電解液含浸状態での同時測定(温度依存性)

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