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No.1547

 


Li二次電池電極材料のスラリー調整

−バインダー・添加剤の選び方・使い方/塗布・乾燥プロセスの最適化−

 
■ 執筆者【敬称略】
電気化学工業(株) 
山形大学
山形大学
(株)住化分析センター 
佐賀大学 
富山県立大学
昭和電工(株) 
武田コロイドテクノ・コンサルティング 
ナノフォトン(株) 
山形大学
愛知工業大学
千葉大学
和田 徹也
立花 和宏
木俣 光正
末広 省吾
芳尾 真幸
平井 敏郎
武内 正隆
武田 真一
内山 知也
長谷川 政裕
大澤 善美
大坪泰文
山口大学
ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株)
アルケマ(株)
ビックケミー・ジャパン(株)
関西大学
神戸大学
首都大学東京
寿工業(株)
ホソカワミクロン(株)
旭化成エンジニアリング(株)
長崎大学
日本ゼオン(株)
大佐々邦久
前野聖二
松永 昌之
若原 章博
芝田 隼次
菰田 悦之
金村 聖志
院去 貢
井上 義之
綾部 守久
山田 博俊
薮内 庸介
 
■ 目 次

第1章 電極活物質の微粉砕と粒子径最適化


第1節  リチウムイオン二次電池電極作製のための負極活物質の改質、表面修飾
1.負極活物質材料の表面修飾・改質法の概要
2.カーボンコーティングによる表面修飾・改質
3.カーボンコーティング以外の手法による表面修飾・改質


第2節 アセチレンブラックの均一粒径化、高伝導化と電極材料への応用
1.アセチレンブラックとは
2.高導電化への試み
3.導電助材としての適用(正極)
4.導電助材としての適用(負極)


第3節 電極活物質のナノ多孔化と挿入・脱離特性、反応解析
1.電極活物質のナノ多孔化・複合化
2.ナノ多孔・複合体電極の作製例
3.ナノ多孔・複合体電極の電気化学特性評価


第4節 有機溶媒中における電極材料のぬれと分散
1.ぬれとは
2.ぬれと接触角
3.ぬれと固体の表面自由エネルギー
4.湿潤剤の役割


第5節 湿式ジェットミルによる電極材料の微粒子化、分散状態の最適化
1.高圧湿式ジェットミル
2.Liイオン電池用正極活物質の微粒子化と電池特性に及ぼす効果


第6節 ビーズミルによる均一粉砕・分散・ナノ粒子分散と粒子径の均一化
1.微粉砕と粒子分散との違い
2.微粉砕機
3.ナノ粒子分散装置


第7節 粉砕粒径均一化のための粉砕助剤の効果的な活用
1.粉砕助剤とは
2.乾式粉砕プロセスにおける粉砕助剤
3.湿式粉砕プロセスにおける粉砕助剤
4.粉砕助剤の活用のすすめ

第2章 電極スラリー調製技術
     〜バインダー・添加剤の選び方・使い方、プロセスの最適化〜


第1節 スラリー調製のための各種添加剤の最適選定と添加効果
[1] リチウムイオン二次電池電極材における分散剤の最適な選定とその特性、効果
1.微粒子の分散安定化
2.粘性制御


第1節[2]は著作権の都合上、掲載しておりません


[3] Li電池電極用導電助剤としての導電性フィラーの適用と評価
1.VGCFの製造方法と特徴
2.VGCFのLIB電極用導電助剤としての添加効果
3.VGCFの分散方法の検討
4.VGCFのLIB電極用導電助剤としての今後の展開


第2節:最適なバインダーの選定と目的に応じた選び方
[1] リチウムイオン二次電池電極用バインダーの特徴とスラリー作製、乾燥のポイント
1.負極用バインダーの種類と特徴
2.スラリー作製上の留意点
3.乾燥工程上の留意点
4.負極用バインダー
5.正極用バインダー

第2節[2]は著作権の都合上、掲載しておりません


[3] リチウムイオン二次電池用PVDFバインダーの特性とスラリー調製
1.PVDF製造プロセスとバインダー特性
2.高分子量PVDFが有するバインダー特性
3.PVDFバインダーと電池の安全性

第2節[4]は著作権の都合上、掲載しておりません


第3節 電極分散液・スラリーの調整プロセス最適化
[1] Li電池関連材料の有機溶媒中での分散とその評価
1.チタン酸バリウム(BaTiO3)のトルエンおよびエタノールの混合溶液中での分散
2.直鎖飽和脂肪酸による磁性酸化鉄の分散安定化
3.凝集・分散の評価法


[2] バッチ式精密混合機によるLi電極材料精密混合、分散技術
1.乾式粒子複合化技術
2.乾式粒子複合化装置によるLi電池材料の性能向上の事例

第3節[3]は著作権の都合上、掲載しておりません

[4] チクソ性の発現メカニズムとその制御
1.ネットワーク構造の形成と輸送現象
2.ネットワーク構造とチクソ性の制御


[5] リチウムイオン二次電池用電極スラリーの流動・充填特性の評価と流動挙動メカニズム
1.微粒子の大きさと付着性
2.分散剤の吸着
3.分散性の評価


[6] ケッチェンブラックの特徴と応用および分散、スラリー調整方法
1.導電性カーボンブラックとは?
2.導電性カーボンブラック含有スラリーを開発する上でのポイント
3.導電性カーボンブラック含有スラリーの応用例


[7] 電極作製におけるスラリーの調製と塗布、塗工の最適化
1.電極密度と塗工
2.有機溶媒系および水系塗工液バインダー
3.有機溶媒系バインダー用いる正極活物質(LiCoO2)の塗工例
4.アセチレンブラックを用いない塗料溶液の作成例

[8] 電極スラリーの分散・凝集特性の測定と評価
1.電極スラリーの分散・凝集特性
2.分散・凝集特性と分散安定性
3.再凝集に対する安定性とゼータ電位
4.超音波スペクトロスコピーによる分散・凝集特性評価

第3章 電池特性向上へ向けた塗布・塗工・乾燥プロセスの最適化


総論 塗布・乾燥条件にまつわる最適プロセスと今後の課題
1.リチウムイオン二次電池の高エネルギー密度化と高出力化の課題
2.リチウムイオン二次電池の大型化への課題
3.電池性能と電極合材スラリー
4.電極スラリーの乾燥過程


第1節 集電体の表面処理、界面制御
[1] 正極集電体に対するAl不働態化と不働態皮膜(バルブメタル)の制御
1.有機電解液中におけるアルミニウムの不働態化
2.アルミニウム不働態皮膜と電池合材の接触抵抗

第1節[2]は著作権の都合上、掲載しておりません

第1節[3]は著作権の都合上、掲載しておりません


第2節 正極・負極合材の塗布・乾燥プロセスの最適化
[1] 塗布・乾燥プロセスにおける微粒子分散・凝集状態と粘弾性・レオロジーの解析
1.固体高分子形燃料電池とリチウムイオン電池の構成
2.PEFC触媒層の作製プロセスと塗布乾燥技術
3.調液プロセス
4.塗布プロセス
5.乾燥プロセス

第2節[2]は著作権の都合上、掲載しておりません

[3] 電極塗布・乾燥プロセスにおける界面状態の制御と解析
1.塗布電極の構造
2.塗布電極の観察
3.塗布電極と単粒子電極の比較
4.塗布電極の反応速度支配因子

[4] 電極のスリット技術及び巻き取り技術
1.電極を中心としたスリット技術
2.電極を中心とした巻き取り技術

第3節[1]は著作権の都合上、掲載しておりません

第3節[2]は著作権の都合上、掲載しておりません

第4章 電極の解析、評価技術

第1節 リチウムイオン二次電池用電極材料の成分分布観察
1.ラマン散乱とは
2.高速ラマン顕微鏡の概要
3.リチウムイオン電池正極表面における成分分布観察


第2節 電極材の断面形状、界面状態の分析
1.測定原理
2.事例(CP加工−FE-EPMAによるLIB正極断面の観察)