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リチウムイオン二次電池用電解液の材料構成と添加剤配合の効果、内部分解ガス抑制策、化学反応解析、最新動向【2015年4月27日】

★電解液のサイクル寿命/安全性/安定性向上の手法とガス膨張抑制対策、最新の技術動向も踏まえて解説!
★【必聴!】最近の添加剤と実用化の諸問題(化学物質系添加剤、安全性、REACH、品質保証面)についても言及!
★【必聴!】FEC添加剤に関する計算結果も紹介後、VC添加剤との比較解説も予定!


★★★このセミナーは“事前予約可能セミナー”です★★★


FAXからのお申し込みは下記PDFパンフレットをご利用ください

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セミナー番号
S50403 「電解液」
(※本セミナーにお問い合わせの際は、セミナー番号と略称でお尋ねください)

講 師
 
第1部 群馬大学 理工学部 環境創生理工学科 教授 鳶島 真一 氏

第2部 泉化研(株) 代表 菅原 秀一 氏

第3部 富士フイルム(株) R&D統括本部 解析技術センター 主任研究員 奥野 幸洋 氏
対 象リチウムイオン二次電池用電解液の開発および品質に課題のある企業担当者、研究者、マーケッターなど
会 場
東京中央区立産業会館 4F 第2集会室【東京都・中央区】
◆JR総武快速線 馬喰町駅 東口改札経由 C1出口 5分
◆都営新宿線 馬喰横山駅 地下通路経由 B4出口 5分
日 時
2015年4月27日(月) 10:30-16:00
定 員30名 ※満席になりましたら、締め切らせていただきます。早めにお申し込みください
聴講料
【早期割引価格:1社2名】54,000円(税込、昼食・テキスト費用を含む)
⇒ 4月13日以降のお申込は57,240円(税込、昼食・テキスト費用を含む) となります
【3名の場合】75,600円(税込、テキスト費用を含む) ※1名辺り25,200円(税込)
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第1部 リチウムイオン二次電池用電解液の材料構成と
  安定性向上につながる添加剤の種類と使い方、内部分解ガスへの対策

【10:30-12:00】

講師:群馬大学 理工学部 環境創生理工学科 教授 鳶島 真一 氏

【著書】
『リチウムイオン二次電池電解液/電解質の安全性・長寿命・高出力化および添加剤の作用効果・技術動向』 第2章 第1節((株)AndTech、2014年3月14日)

【キーワード】
1.リチウムイオン電池
2.電解液
3.添加剤

【講演主旨】
工業製品としてのリチウム電池では電解液は電池性能のみならず信頼性に最も影響する重要な電池材料である。特に電解液の安定性は改善すべき課題である。また、電池構成材料からガス発生する場合も多い。本講演では電解液の安定性向上のための手法として電解液添加剤を中心に議論する。

【プログラム】

1.リチウム電池用電解液に要求される基本特性

2.電解液と電池構成材料の相互作用

3.リチウムイオン電池のガス発生メカニズム

4.ガス発生と電池性能の関係

5.電解液の安定性向上に対する添加剤の効果

6.リチウムイオン電池用電解液用添加剤の種類と機能
 6.1 電解液添加剤による導電率向上
 6.2 電解液添加剤による安定性改善
 6.3 負極表面処理による充放電性能改善
  6.3.1 反応型添加剤
  6.3.2 非反応型添加剤
 6.4 正極表面修飾による電池性能改善
  6.4.1 高電圧下における電解液添加剤の酸化分解抑制
  6.4.2 充放電特性の改善
 6.5 難燃性添加剤
  6.5.1 難燃性添加剤の種類
  6.5.2 電池の安全性試験に与える添加剤効果の例
 6.6 過充電防止剤
  6.6.1 過充電防止剤の特徴と材料設計指針
  6.6.2 アリルアダマンタンの過充電防止剤特性

7.まとめ

【質疑応答 名刺交換】


第2部 リチウムイオン電池の電解液添加剤とサイクル寿命/安全性/ガス化防止への効果
  ~大型実用電池での添加剤の評価~

【13:00-14:30】

講師:泉化研(株) 代表 菅原 秀一 氏

【キーワード】
1. 電解液と電解質
2. 負極系SEI構成添加剤
3. 正極系SEI構成添加剤

【プログラム】

1.リチウムイオン電池(セル)の基本動作
 1.1 電気化学的な構成
 1.2 電解液と電解質
 1.3 正負極の電位とセルの電圧
 1.4 充放電とサイクル特性
 1.5 正負極の高容量化との関連

2.負極系SEI構成添加剤
 2.1 炭素系負極の表面
 2.2 VCなどSEI剤
 2.3 新たなSEI形成剤

3.正極系SEI構成添加剤
 3.1 正極の安定化
 3.2 正極材の結晶安定化と溶出防止
 3.3 5V系正極への対応

4.電解液系への添加剤
 4.1 漏液防止
 4.2 ガス化防止
 4.3 難燃剤

5.最近の添加剤と実用化の諸問題
 5.1 最近の化学物質系添加剤
 5.2 ケミカルハザード(安全性)
 5.3 REACHなど国際規制
 5.4 品質保証や安全性試験との関係

6.まとめ

【質疑応答 名刺交換】


第3部 リチウムイオン二次電池の電解液・添加剤の還元分解過程・化学反応解析
【14:45-16:00】

講師:富士フイルム(株) R&D統括本部 解析技術センター 主任研究員 奥野 幸洋 氏

【キーワード】
1.EC電解質
2.VC 添加剤
3.FEC添加剤
4.負極SEI 

【講演主旨】
リチウムイオン二次電池では、初回充電時に負極表面で電解液の還元分解が起こることにより不動態皮膜 (SEI) が形成される。エチレンカーボネート (EC) 系の電解液に数wt%のビニレンカーボネート (VC) を添加すると電池特性が向上することが知られており、その役割解明のため分子レベルでの還元分解反応シミューレションが実施されてきた。しかしこれらは、クラスターモデルによる計算で顕な溶媒を取り扱わないものや、顕に溶媒を取り扱ったとしても反応の活性化障壁は求められていないものであった。そこで本講演では、化学反応への第一原理分子動力学計算の適用方法を詳しく紹介した上で、リチウムイオン2次電池電解液内部のVCとECの還元反応分解過程と反応生成物からのC2H4、CO等ガス発生等を、Blue-Moon法を用いた第一原理分子動力学計算によって顕に溶媒のダイナミクスを考慮し、自由エネルギーに基づく反応解析を行ったので、それを紹介する。またFEC添加剤に関する計算結果も紹介し、VC添加剤との比較を行う。

【プログラム】

1.計算化学による化学反応解析
 1-1 ab-initio計算の基礎
 1-2 量子化学計算による化学反応解析の基礎
 1-3 第一原理分子動力学計算の基礎
 1-4 第一原理分子動力学計算による化学反応解析の基礎

2.計算化学によるLiイオン電池電解液・添加剤の化学反応計算
 2-1 VC添加剤の実験紹介
 2-2 量子化学計算による、EC分子、VC分子、FEC分子のクラスター計算結果

3.第一原理分子動力学計算によるLiイオン電池電解液・添加剤の化学反応計算
 3-1 EC分子、VC分子の計算結果電子還元過程の計算結果
 3-2 FEC分子の電子還元仮定の計算結果
 3-4 計算結果からの添加剤機能仮説の紹介 
 3-5 SEI物性の第一原理分子動力学計算の結果
 3-5 まとめ

【質疑応答 名刺交換】

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