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エンジニア入門シリーズ

―はじめて学ぶ―
リチウムイオン電池設計の入門書

著: 棟方 裕一 (東京都立大学)
定価: 3,300円(本体3,000円+税)
判型: A5
ページ数: 142 ページ
ISBN: 978-4-910558-22-6
発売日: 2023/10/20
管理No: 120

【目次】

第1章 リチウムイオン電池とは

  1. 1.1 基本構成と動作原理
  2. 1.2 代表的な正極活物質
    1. 1.2.1 酸化物系材料
    2. 1.2.2 ポリアニオン系材料
    3. 1.2.3 高電位・高容量材料
  3. 1.3 代表的な負極活物質
    1. 1.3.1 炭素系材料
    2. 1.3.2 チタン酸リチウム
    3. 1.3.3 合金系材料
  4. 1.4 導電助剤、バインダー
    1. 1.4.1 導電助剤
    2. 1.4.2 バインダー
  5. 1.5 電解液
    1. 1.5.1 構成成分と特性
    2. 1.5.2 被膜の形成と添加剤
  6. 1.6 セパレータ
  7. 1.7 集電体
    1. 1.7.1 正極の集電体
    2. 1.7.2 負極の集電体

第2章 電極の作製

  1. 2.1 電極仕様の決定
    1. 2.1.1 容量、作動電位
    2. 2.1.2 レート特性
    3. 2.1.3 サイクル特性
  2. 2.2 構造と電気化学応答
    1. 2.2.1 エネルギー密度とレート特性
    2. 2.2.2 目的に応じた電極の設計
  3. 2.3 作製工程
    1. 2.3.1 電極スラリーの調製
    2. 2.3.2 分散性の評価
    3. 2.3.3 塗工と乾燥
    4. 2.3.4 プレスと切断
  4. 2.4 電極構造の確認、評価

第3章 電極の電気化学特性評価

  1. 3.1 試験セルの構成
    1. 3.1.1 ビーカーセル
    2. 3.1.2 コインセル
    3. 3.1.3 ラミネートセル
  2. 3.2 電気化学測定
    1. 3.2.1 サイクリックボルタンメトリー
    2. 3.2.2 定電流充放電試験
    3. 3.2.3 交流インピーダンス測定
    4. 3.2.4 定電流間欠滴定法
    5. 3.2.5 直流法と交流法の選択

第4章 電池の設計、試作と評価

  1. 4.1 用途と必要性能
  2. 4.2 正極と負極の組み合わせ、フルセルの作製
    1. 4.2.1 フルセルの形式と特徴
    2. 4.2.2 炭素系負極を用いたフルセルの設計
    3. 4.2.3 Li4Ti5O12負極を用いたフルセルの設計
    4. 4.2.4 電解液の注液、電極の活性化
    5. 4.2.5 定格容量、短絡の確認
  3. 4.3 劣化と安全性
  4. 4.4 電池特性の改善

第5章 環境デバイスとしてのリチウムイオン電池

  1. 5.1 温室効果ガスの排出削減へ向けて
  2. 5.2 ライフサイクルアセスメント (LCA)
  3. 5.3 リチウムイオン電池製造のLCA
    1. 5.3.1 正極活物質合成のLCA
    2. 5.3.2 セル作製のLCA
  4. 5.4 電気自動車のLCA

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