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2015年版 次世代電池市場の現状と将来展望

リチウムイオン電池が自動車用や定置用などにその適用範囲を広げるにつれ各種課題も浮き上がっている。次世代電池は容量や出力などの電気特性や安全性、寿命などの面でリチウムイオン電池を上回るとされ、その動向が注目されている。次世代電池にはさまざまな種類があるが、このうち8種を取り上げ研究開発~市場化動向をまとめたレポートとして発刊した。

発刊日 2015年06月17日 体裁 265頁
資料コード C57113700 PDFサイズ 16.2MB
カテゴリ マテリアル / 環境・エネルギー、自動車、機械、エレクトロニクス / 海外情報掲載
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目次

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19
1.市場動向
2.次世代電池プレーヤーの取り組み
3.展望と課題
27
27
29
30
□Cymbet Corporation
36
【表】Cymbet社の主要製品とその特長
□FDK株式会社
38
【表】FDK/薄形リチウム電池の主要スペック
□ファイラックインターナショナル株式会社
40
【表】全固体薄膜シリコン二次電池の実験データ
□東京エレクトロンデバイス株式会社
42
~「THINERGY」関連の営業活動は終了も、高性能マイクロ電池の潜在需要増大を見通し、新たな商材を検討中~
□日本ガイシ株式会社
43
【表】結晶配向型全固体チップ型セラミックス二次電池のコンセプト
□伯東株式会社
45
~「EnerChipTM」シリーズの販売には医療、センサー、産業機器制御、通信機器、家電関連などの販売チャネルを活用~
□丸紅情報システムズ株式会社
46
~「EnerChipTM」関連評価キットを中心に実績を上げ、今後は量産案件の育成・開拓を目指す~
□株式会社アルバック
47
~全固体薄膜リチウム二次電池を一貫生産できる世界初の量産ラインを開発引き続き次世代量産ラインの開発に向かう~
□国立大学法人岩手大学
48
~全固体薄膜二次電池関連の研究開発で高い知名度、近年は世界初のインクジェット技術の製造応用で注目を浴び、今後の実用展開が期待される~
□株式会社協同インターナショナル
50
~技術的難易度の高い全固体薄膜二次電池の成膜加工を受託 固体電解質と正極材及び負極材の相性チェックを中心に高い顧客評価~
53
53
55
1-3.全固体LiBの実用化の見通し
58
59
□一般財団法人ファインセラミックスセンター
65
【図】LTTの従来の合成プロセス(低温ルートと高温ルート)
□公立大学法人大阪府立大学大学院工学研究科
67
~ガラス及びガラスセラミックス系硫化物固体電解質では世界トップクラスの実績 硫化物系だけでなく新規酸化物固体電解質の開発にも成功
□一般財団法人電力中央研究所
69
【画像】リチウム電池用高分子固体電解質(ダイソー製品)
□独立行政法人物質・材料研究機構
71
【図】界面抵抗の発生機構と緩衝層の影響(原子シミュレーション図)
□公益財団法人三重県産業支援センター
73
~全固体ポリマーリチウム二次電池の研究開発は第3フェーズ「パイロットスケール」A6サイズ・250μm厚サンプルは実現、さらに200Wh/Lを超えるレベルを目指す
□株式会社オハラ
75
【画像】オハラの酸化物系固体電解質「LICGCTM」(第1世代製品)
□ダイソー株式会社
77
~PEO系改良型固体電解質は現在もトップレベルの特性、0℃からの動作実現を目指し新開発の可塑性材料を添加した新タイプ固体電解質フィルムの投入を検討~
□出光興産株式会社
79
【表】出光興産の硫化物固体電解質のイオン伝導率とLiイオン輸率
83
84
84
86
□イーメックス株式会社
95
【図】「キャパシタ電池」の充放電メカニズム
【画像】「キャパシタ電池」の試作品(左)と導電性高分子正極(右)
□学校法人愛知工業大学工学部応用化学科(森田研究室)
99
【図】Br3TOT電池の放電曲線(a)とサイクル特性(b)
□公立大学法人大阪府立大学大学院理学研究系(松原研究室)
103
【図】ナード研究所と大阪府立大学が試作したコイン型二次電池
□独立行政法人産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門
107
【図】各種の有機正極材料の放電曲線
113
113
114
116
118
□国立大学法人大阪大学大学院工学研究科(桑畑研究室)
122
【画像】イオン液体を使ったSEM画像の事例(右)
□国立大学法人京都大学大学院人間・環境学研究科(内本喜晴研究室)
125
【ク゛ラフ】ポリアニオン正極の充放電曲線
□国立大学法人静岡大学大学院工学研究科(嵯峨根史洋助教)
128
【図】想定されるMgBr2/2-MeTHF中での錯体構造
□国立大学法人東京大学大学院工学系研究科(宮山研究室)
131
【図】ホランダイト型MnO2の骨格構造
□国立大学法人豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系(櫻井・稲田研究室)
134
【図】カルシウムコバルト酸化物Ca0.5CoO2の結晶構造
139
1-1.燃料電池と金属-空気電池
139
140
141
143
□独立行政法人産業技術総合研究所
150
【図】ハイブリッド型LABの構造と充放電時の反応
□東邦チタニウム株式会社
153
【図】東邦チタニウムのLLTOのサンプル
□独立行政法人物質・材料研究機構
155
【図】NIMSのコイン型LAB(試作セル)
□VARTA Microbattery GmbH
158
【画像】ファルタ・マイクロバッテリーの空気-亜鉛電池
□国立大学法人岩手大学工学部応用電気化学教室
160
【図】金属-空気電池の構成と新しい層状ペロブスカイト型空気極触媒
【図】金属-空気電池の空気極触媒の充電・放電特性の比較
□国立大学法人九州大学大学院工学研究院(林研究室)
163
【図】水溶系ナトリウム-空気電池の構造と特徴
□国立大学法人豊橋技術科学大学・大学院工学研究科(松田研究室)
166
【画像】静電吸着鉄負極のSEM像
□冨士色素株式会社
169
【画像】冨士色素の新開発アルミ-空気電池(スタック型試作機)
175
175
□株式会社JAST研究所/日本センサス株式会社
186
【画像】JAST研究所/日本センサスの実証試験用RF電池(1.5kW)
□LEシステム株式会社
189
【図】LEシステムのOCV装置の配置イメージ
□株式会社アストム
191
【図】陽イオン交換膜と陰イオン交換膜
【表】レドックスフロー電池用イオン交換膜の基本要件
□株式会社ギャラキシー
193
【画像】ギャラキシーの「METAVOLT●」実験用テーブルプラント
□住友電気工業株式会社
195
【画像】住友電気工業横浜製作所のMW級大規模実証試験用RF電池
□国立大学法人東北大学金属材料研究所(山村朝雄准教授)
198
【表】バナジウム固体塩電池の基本特性と他の二次電池との比較
203
1-1.ナトリウムイオンは大きくて重い
203
204
206
1-4.その他のナトリウム二次電池の動向
207
□公立大学法人大阪府立大学大学院工学研究科(辰巳砂-林研究室)
212
~硫黄正極で高容量化した常温作動型の全固体Na-S電池は究極的な目標のひとつ 全固体LiBや全固体Li-S電池を実用化してその知見を応用~
□日本ガイシ株式会社
214
【図】NAS電池の単電池の内部構造と外形
□国立大学法人横浜国立大学大学院工学研究院(渡邊-獨古研究室)
216
【表】ナトリウム-硫黄電池とLiBの比較
□国立大学法人京都大学エネルギー科学研究科(萩原研究室)
218
【表】溶融塩電解液電池と主な二次電池との比較
□国立大学法人筑波大学数理物質融合科学センター(守友研究室)
221
【図】プルシャンブルー類似体の構造
□国立大学法人東京大学工学系研究科(山田敦夫研究室)
224
~ナトリウムイオン電池用鉄系正極材料で3.8Vの高電圧作動と高速反応を実現 今後はさらなる組成検討を継続しつつ、負極材料や電解液の最適化も進める~
□学校法人東京理科大学理学部応用化学科(駒場研究室)
226
~“LiBのナトリウム版”を基本コンセプトにナトリウムイオン電池を研究 将来的にはLiCoO2使用のLiBより高容量化できる見通し~
231
231
232
236
□エンネット株式会社
248
【表】エンネット社がリリース予定のLiB用診断器の特徴】
□株式会社クオルテック
250
~「硝酸-リン酸電池」は実質的に世界初の非金属元素だけの活物質による蓄電池 体積エネルギー密度ではLiBより優位になる可能性~
□国立大学法人九州大学・工学研究院応用化学部門(石原研究室)
253
【図】デュアルカーボン電池の原理図
【図】小型ラミネート型のデュアルカーボン電池(試作品)
□国立大学法人東京大学・大学院工学系研究科(水野研究室)
257
【図】リチウム-過酸化物電池の放電反応の模式図
【図】リチウム―過酸化物電池の充放電プロファイル
□国立大学法人名古屋大学・大学院理学研究科(分子機能化学研究室)
261
【図】Mn12を用いるコイン型分子クラスター電池
【図】XAFS測定から想定されるPMo12電池の充放電時の構造変化
【画像】通常のPMo12-炭素材正極(a)とPMo12-SWNT 正極(b)の電顕像

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