エレクトロニクスシリーズ リチウムイオン二次電池用炭素系負極材の開発動向

川崎 晋司【監修】

シーエムシー出版（2026/02発売）

• サイズ B5判／ページ数 234p／高さ 26cm
• 商品コード 9784781318530
• NDC分類 572.12
• Cコード C3054

出版社内容情報

リチウムイオン電池の大容量化に向け、主流の黒鉛負極の高機能化から次世代ナノカーボン開発までを詳述。炭素材料表面の化学反応に関する知見を収載し、開発課題を解決する1冊。


【目次】

【第I編　充放電メカニズム・構造解析】
第1章　黒鉛負極/電解液界面でのリチウムイオン移動とその活性化障壁
1　はじめに
2　リチウムイオン電池の内部抵抗
3　黒鉛負極/電解液界面の構造
4　黒鉛負極/電解液界面のリチウムイオン移動
　4.1　黒鉛負極への溶媒和リチウムイオン移動
　4.2　黒鉛負極へのリチウムイオン移動
5　まとめ

第2章　分光実験によるリチウムイオン二次電池負極の充放電メカニズム解析
1　はじめに
2　リチウムイオンの挿入脱離による黒鉛構造変化
　2.1　回折法(X線,中性子線)
　2.2　ラマン分光法
　2.3　電子エネルギー損失分光法(EELS)
　2.4　X線ラマン分光法(XRS)
3　リチウムイオンの挿入脱離による黒鉛表面変化
　3.1　飛行時間型二次電子質量分析法(TOF-SIMS)
　3.2　X線光電子分光法(XPS)
　3.3　硬X線光電子分光法(HAXPES)
　3.4　中性子反射率法(NR)
4　まとめ

第3章　NMR測定を用いた炭素負極におけるイオン挿入過程と過充電状態の解析
1　炭素材料に取り込まれたリチウムのNMR信号
2　過充電負極の7Li NMRによる解析

第4章　サイクル試験による耐久試験後のSiO/炭素系負極のSEI被膜,負極合剤層の分布評価
1　はじめに
2　LIB負極の劣化分析
　2.1　試料前処理と測定手法
3　サイクル試験におけるSiO/炭素系負極の劣化分析事例
　3.1　分析に使用した試作セルの詳細
　3.2　SEI被膜の構造解析
　3.3　活物質粒子の劣化分析
4　おわりに

【第II編　炭素系負極材の開発・応用】
第1章　リチウムイオン電池用負極の最新技術と将来展望
1　はじめに
2　黒鉛系負極の課題など
　2.1　開発の歴史
　2.2　コスト
　2.3　ハンドリング
　2.4　電池特性
　2.5　材料開発の方法
3　黒鉛系負極の最新技術
　3.1　金属系負極
　3.2　黒鉛系材料
4　将来展望

第2章　昭和電工における黒鉛負極材の開発と展開
1　はじめに
2　炭素系LIB負極材料の開発状況
　2.1　LIB負極材料の種類と代表特性
　2.2　LIBおよび負極材料要求項目
3　人造黒鉛負極材のサイクル寿命,保存特性,入出力特性の改善
　3.1　人造黒鉛SCMG?の特徴
　3.2　人造黒鉛SCMG?(AGr),表面コート天然黒鉛(NGr)の耐久性比較とその解析
　3.3　人造黒鉛SCMG?の膨張特性
　3.4　人造黒鉛SCMG?の急速充放電性(入出力特性)
　3.5　人造黒鉛SCMG?のさらなる高容量化:Si黒鉛複合負

目次

第１編　充放電メカニズム・構造解析（黒鉛負極／電解液界面でのリチウムイオン移動とその活性化障壁；分光実験によるリチウムイオン二次電池負極の充放電メカニズム解析；ＮＭＲ測定を用いた炭素負極におけるイオン挿入過程と過充電状態の解析；サイクル試験による耐久試験後のＳｉＯ／炭素系負極のＳＥＩ被膜、負極合剤層の分布評価）
第２編　炭素系負極材の開発・応用（リチウムイオン電池用負極の最新技術と将来展望；昭和電工における黒鉛負極材の開発と展開；エレクトロスプレーデポジッション法を利用したＬＩＢ用負極材料の開発；ソフトテンプレート法によるメソポーラスカーボンの合成；多孔カーボン・活物質複合電極の開発；多孔質炭素小球体の調製と負極特性；めっき技術を用いたリチウムイオン電池用ＣＮＴ／Ｓｎ電極の開発；内包ＣＮＴの電池電極特性；多層ＣＮＴを用いたリチウムイオン二次電池；酸化マンガンナノシート／グラフェン超格子複合材料；酸化グラフェンの合成と負極特性；全固体二次電池負極に向けた多層グラフェンの新規合成技術）
第３編　今後解決しなければならない課題（炭素表面での反応の重要性について；ヘテロ原子‐ドープカーボンの触媒活性；Ｂ／Ｃ／Ｎ系材料のリチウムイオン二次電池負極特性；炭素表面での反応のＴＥＭ観察；ＣＶＤコーティングによる炭素表面での反応制御；グラフェン系炭素表面での反応特性；単層カーボンナノチューブ電極表面の反応特性）