分析応用講座【LIBの材料解析と劣化分析&次世代電池材料の分析技術】

開催日時
2020年1月28日(火)13:00~16:30
【申込締切:2020年1月27日(月)正午まで】
会場
東京都中央区日本橋本町1-1-1 METLIFE日本橋本町ビル8階
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受講料
46,000円(税込)
<アカデミック価格について>
講師
株式会社東レリサーチセンター 研究部門 主任研究員 森脇博文
株式会社東レリサーチセンター 研究部門 室長 青木靖仁

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講座概要とカリキュラム

① LIBの材料解析と劣化分析(森脇)

リチウムイオン電池(LIB)は小型電子機器から電気自動車まで、幅広く活用されており、様々な電池の中で最も注目されています。本講座ではLIBの電極材、電解液、セパレータなどの構成材料の成分、ならびに耐久試験前後での変化を解析した劣化評価について、適用する分析手法と解析事例を中心に紹介いたします。

解体分析の概容
  1. 解体分析の流れ
  2. 不活性雰囲気での適用
構成材料の成分分析
  1. 正極合剤(SEM, SEM-EDX, ICP-AES, Raman,溶液NMR, 燃焼IC)
  2. 負極合剤(XRD, Raman, 熱分解GC/MS, TG)
  3. セパレータ(SEM, FT-IR)
  4. 電解液(GC, GC/MS, 溶液NMR, ICP-AES)
劣化分析事例(耐久試験セルの劣化分析事例)
  1. セル内部のガス組成分析(GC, GC/MS)
  2. 電解液の変成物の組成分析(GC/MS, LC/MS)
  3. 負極被膜の分析(XPS,TOF-SIMS,NMR, IC)
  4. 正極活物質の構造変化(XAFS, HAADF-STEM, STEM-EDX, Raman他)
  5. 電極フッ素バインダの劣化評価(固体NMR, 燃焼IC)

② 次世代電池材料の分析技術(青木)

リチウムイオン電池(LIB)は、その性能の向上を目指して様々な材料の研究開発が進められています。現在、次世代電池の候補となる全固体電池への期待が高まっており、その特性の向上に向けた多くの報告があります。特性向上に加えて、安全性、耐久性の確保など、実用化に向けた製造プロセスの確立なども課題として挙げられています。
次世代電池の実用化に向けた取り組みを進めるうえで、構成材料の分析評価技術はますます重要性を増しており、本講演では、固体電解質の作製条件の最適化、電極作製プロセスへの適合性など、基礎研究から実用化に向けた開発において有効と考えられる分析事例を中心に紹介します。

材料設計・製造プロセスの最適化

固体電解質の組成分析やイオン電導度の向上に寄与する熱処理など材料設計や製造プロセスの最適化に必要と思われる分析データについて説明します。

電極作製プロセスへの適合性

全固体電池実用化の際に重要となる、固体電解質の機械特性評価(弾性率、硬さ)など、不活性雰囲気下での測定結果を紹介します。そのほかにも、粒径分布や熱伝導率など製造プロセス、充放電時の熱特性、材料の分散状態など、実用化に向けて重要な物性評価事例を紹介します。

全固体電池電極の形態観察及び安全性評価

現行のLIBと同じく、全固体電池においても、部材の安全性評価は重要な課題です。
加熱時の発生ガス分析(TPD-MS)や、微量の金属リチウムの検出方法について説明します。

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