カーボン系導電助剤の”うまい”使い方

～導電助剤を用いたリチウムイオン電池の性能向上技術～

第1部 リチウムイオン電池の動作メカニズムと導電助剤の役割　
[10：30～12:00]

【習得できる知識】
・リチウムイオン電池の基礎
・リチウムイオン電池の研究開発状況
・電極助剤に関する情報
・電極スラリーに関する情報
・電極の評価に関する情報

【趣旨】
​　リチウムイオン電池において導電助剤を上手く活用するためには、電池の動作メカニズムや各構成部材の役割を詳しく知ることが必要です。本講演では、それらを解説するとともに、特に導電助剤に着目して、どのような材料をどのように用いるべきかを具体例を交えて説明します。また、作製した電極の善し悪しを判断する上で必要な分析手法についても紹介します。

１．リチウムイオン電池とは
　1.1 種類と用途
　1.2 構造と動作メカニズム
２．電極の構成材料
　2.1 電極活物質とは
　2.2 電極助剤とは
　2.3 電解液の種類
３．電極の作製
　3.1 電極スラリーの調製
　3.2　電極の塗工、乾燥、プレス
　3.3 電極のエネルギー密度
４．電極の評価
　4.1 充放電試験
　4.2 構造観察
　4.3 電解液の浸透性
５．適切な電極助剤の選択と電極特性の最適化
　4.1 層状正極活物質
　4.2 リン酸塩系正極活物質
６．まとめ
□　質疑応答　□

第2部：導電性カーボンブラックの種類と特徴およびニューパワーソース分野への応用
[12:50～1５:20]

​【習得できる知識】
 ・本セミナーでは、導電性フィラーにおける導電性カーボン系フィラーやカーボンブラックの位置づけやカーボンブラックの種類や特徴、他のフィラーと比べた際の優位点・劣位点。
 ・分散性、導電性を向上させる種々の手法やカーボンブラックそれ自体の高機能化等、導電性カーボンブラックを上手く扱うためのノウハウ。
 ・応用編としてLiイオン電池、燃料電池、キャパシタなどのニューパワーソース分野での高機能化技術

​【趣旨】
　導電性カーボンブラックとはなにか？その特性を十分理解し、目的とする用途に応じ配合設計することが特徴ある製品を生み出すポイントとなります。
​　本講演では、導電性カーボンブラックの構造や特徴といった基礎編から、リチウムイオン電池、キャパシタ、燃料電池用の導電助剤として用いた場合の性能向上事例（応用編）まで、わかりやすく説明します。

１．導電性フィラーとは？　～種類、特徴、用途～
　1.1 金属系フィラー
　1.2 白色導電フィラー　
２．カーボン系導電性フィラーとは？
　2.1 カーボンブラック
　2.2 カーボンナノチューブ：
　　　 各種カーボンナノチューブの特徴、SWCNT,MWCNT
　2.3 カーボンナノファイバー：ＶＧＣＦ、グラッフェンプレートレット
　2.4 炭素繊維、グラファイト
　2.5 導電性フィラーの用途（導電性マップ）
３．導電性カーボンブラックとは？　～構造、種類と特性～
　3.1 構造、物理・化学的性質
　　　 一次粒子、アグリゲート、アグロメレート、表面官能基、結晶性、ＤＢＰ吸収量、凝集体径
　3.2 導電性発現機構
　　　 パーコレーション、各種導電性カーボンブラックの特徴と特性値（粒子数、アグロメレート径）
　3.3 各種導電性カーボンブラックの種類と特性
　　　 ケッチェンブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック
４．導電性、分散性に影響をおよぼす因子 　　
　4.1 分散状態（凝集塊量）と導電性 　　
　4.2 樹脂の影響（単一樹脂系、二成分樹脂系） 　　
　4.3 その他充填材、成形条件の影響 　　
　4.4 分散粒子径の影響
５．ニューパワーソース分野への応用
　5.1　用途分類
　5.2　分野別応用例
　　　　二次電池：リチウムイオン電池、キャパシタ、燃料電池
□ 質疑応答 □

第3部：カーボンナノファイバー系リチウムイオン電池用導電助剤の開発とその特徴​
[15:30～17:00]

​【習得できる知識】
・カーボンナノファイバー（気相法炭素繊維VGCF®）の物性と特徴
・電極スラリーへの分散方法、及び分散性評価手法
・リチウムイオン電池の高機能トレンドとVGCF®添加による高機能化技術、メカニズム
・カーボンブラックやカーボンナノファイバー（CNT）との構造・物性、導電助剤としての役割分担
​【趣旨】
　リチウムイオン電池の高性能化に導電助剤も一役を担っている。本講演では、特にカーボンナノファイバー（気相法炭素繊維）VGCF®ついて、構造と物性、分散方法と分散性評価手法のポイント、電極特性と電池性能の向上効果について、メカニズムや市場トレンドを絡めて解説いたします。カーボンブラックやカーボンナノチューブ等の他導電助剤の役割の違い、併用効果についても解説します。

１．リチウムイオン電池・導電助剤の市場動向
　1.1 リチウムイオン電池・導電助剤の市場動向
　1.2 リチウムイオン電池の用途別使用環境と要求特性     
　1.3 導電助剤の種類と物性

２．気相法炭素繊維VGCF®の特徴 
　2.1 気相法炭素繊維VGCF®の製法
　2.2 VGCF®の物性、特徴

３．電極スラリー中への分散
　3.1 電極スラリーへのＶＧＣＦ®の分散方法
　3.2 分散性の評価

４．リチウムイオン電池へのVGCF®添加効果とメカニズム
　4.1 電極特性の改善
　4.2 低抵抗化、高速充放電特性の改善
　4.3 充放電サイクル寿命の改善    
　4.4 低温及び高温特性の改善
　4.5 高電圧耐性
　4.6 Si系負極材への適用

□ 質疑応答 □