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【Live配信セミナー】
全固体電池に向けた界面構造、反応の解析技術

3月開催 電気系セミナー  更新日:2021年2月 2日
 セミナー番号【104407】4/9 講師3名
★ 固体電解質-電極間の界面状態と構造変化をその場観察する、解析する技術とは

【Live配信セミナー】
全固体電池に向けた界面構造、反応の解析技術


■ 講師
1. 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質化学系 教授 博士(工学) 森 茂生 氏
2. 東京工業大学 物質理工学院 特任助教 博士(科学) 西尾 和記 氏
3. (国研)産業技術総合研究所 物質計測標準研究部門 主任研究員 博士(理学) 白澤 徹郎 氏
■ 開催要領
日 時 :
2021年4月9日(金) 10:30~16:10

会 場 : ZOOMを利用したLive配信 ※会場での講義は行いません
聴講料 :
1名につき60,500円(消費税込・資料付き)
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55,000円(税込)〕

※定員になり次第、お申込みは締切となります。

■ Live配信セミナーの受講について
・本講座はZoomを利用したLive配信セミナーです。セミナー会場での受講はできません。

・下記リンクから視聴環境を確認の上、お申し込みください。
 → https://zoom.us/test

・開催日が近くなりましたら、視聴用のURLとパスワードをメールにてご連絡申し上げます。
 セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。

・Zoomクライアントは最新版にアップデートして使用してください。
Webブラウザから視聴する場合は、Google Chrome、Firefox、Microsoft Edgeをご利用ください。

・パソコンの他にタブレット、スマートフォンでも視聴できます。

・セミナー資料はお申込み時にお知らせいただいた住所へお送りいたします。
 お申込みが直前の場合には、開催日までに資料の到着が間に合わないことがあります。ご了承ください。

・当日は講師への質問することができます。可能な範囲で個別質問にも対応いたします。

・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり、録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。

本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。
 複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。

・Zoomのグループにパスワードを設定しています。部外者の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
万が一部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。


プログラム

<10:30~12:00>

1.硫化物系固体電解質の構造、組織変化の解析

大阪府立大学 森 茂生 氏

 
【講演概要】
 無機固体電解質の1つである硫化物系電解質は、酸化物系よりも高いイオン伝導度を有し、広い電位域において電気化学的に安定であることから、全固体電池への応用が期待されている。

 本講演では、硫化物系ガラス電解質に着目し、硫化物系固体電解質の構造、組織変化の解析として、透過型電子顕微鏡を用いた非晶質状態の直接観察やガラスの結晶化挙動を加熱その場観察できる実験技術について解説する。                                                             

1.硫黄系ガラスセラミックス
 1.1 全固体電池について
 1.2 Li2S-P2S5系固体電解質材料について
2.透過型電子顕微鏡を用いた電池材料の構造・組織変化の解析について
 2.1 電子回折法による構造解析
 2.2 ホローコーン暗視野法による微細構造観察
 2.3 電子線PDF法による局所構造解析
 2.4 高温TEMその場観察
3.最近の研究から

【質疑応答】
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<13:00~14:30>

2.全固体電池における界面の観察技術と界面抵抗測定

東京工業大学 西尾 和記 氏

 
【講演概要】
 近年、有機溶媒電解質のLiイオン伝導度を凌ぐ超イオン伝導固体電解質が開発され、全固体電池の高出力化が期待されています。
しかし、全固体Li電池には固体電解質/電極界面抵抗が高いという課題があり、大電流を流しても電気化学的に堅牢で、かつ高速にLiイオンを輸送できる界面を構築しなければなりません。そのためには、原子スケールで界面抵抗の起源を明らかにすることが重要です。

 本講座においては、原子スケールで界面構造を観察し、その構造と界面抵抗における相関を明らかにするために薄膜型全固体Li電池を活用した研究を紹介します。単純積層構造で構成された薄膜型電池にエピタキシャル薄膜技術を活用することで、結晶方位や界面構造を原子レベルで規定した電極を作製できます。さらに、界面が不純物で汚染されないように全真空プロセスで電池を作製することで清浄界面を形成します。これにより、界面抵抗の定量評価に適した理想的なモデル電池が形成されています。

 このような清浄かつ原子レベルで規定された固体電解質/電極界面に対し、先端界面計測技術を利用した研究結果も併せて本講座でご紹介します。

1.全固体電池の特徴
2.全固体Li電池の課題
3.全固体Li電池における界面計測事例
4.固体電解質/電極界面抵抗起源解明に向けた全固体Li電池研究
 4.1 薄膜型全固体Li電池の活用
 4.2 エピタキシャル薄膜作製技術の活用
 4.3 全真空プロセスにおける清浄界面形成
 4.4 固体電解質/電極界面抵抗の定量的研究
5.超低抵抗界面形成の研究紹介
 5.1 LiCoO2活物質を利用したモデル界面形成
 5.2 5V級正極活物質LiNi0.5Mn1.5O4をモデル電極にした界面研究

【質疑応答】
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<14:40~16:10>

3.X線を用いた固体電解質/電極界面の構造解析

(国研)産業技術総合研究所 白澤 徹郎 氏

 
【講演概要】
 表面X線回折法を用いた、エピタキシャル正極薄膜を構成要素とする全固体電池界面の非破壊原子レベル解析について紹介します。
界面の原子配列が界面のイオン輸送抵抗に与える影響を実際の解析例により示します。

 また、独自の高速測定法を用いたオペランド観察により明らかになった、充放電中の正極内部および界面構造の変化を紹介し、充放電過程の理解に有効なツールであることを示します。

1.放射光を用いた表面X線回折による界面構造の原子レベル解析について
2.固体電解質/正極界面の構造と界面イオン輸送抵抗
3.界面挿入層によるエネルギーバンドアライメント効果
4.オペランド計測による固体電解質/正極界面の動的構造変化の観察

【質疑応答】