リチウム空気電池の最前線

Advanced Technology of Lithium-Air Battery

第1章　リチウム空気電池の歴史,分類と特徴　　(周豪慎)
1　リチウム空気電池の歴史
2　リチウム空気電池の分類,特徴と問題点


第2章　有機電解液を用いるリチウム空気電池

1　反応機構　　(張涛、周豪慎)
1.1　はじめに
1.2　 Li2O2とLi2Oの生成の反応機構
1.3　有機電解液が分解する反応機構
1.3.1　溶媒
1.3.2　リチウム塩
1.3.3　添加物

2　空気極の触媒:マンガン系空気極触媒　　(石原達己)
2.1　はじめに
2.2　MnO2系酸化物の空気極触媒特性
2.3　メソポーラス構造を有するMnO2の空気極特性
2.4　おわりに

3　空気極の触媒:ペロブスカイト型酸化物触媒　　(石原達己)
3.1　はじめに
3.2　ペロブスカイト型酸化物のLi-空気二次電池への応用
3.3　ペロブスカイト型酸化物のLi-水-空気二次電池への応用
3.4　おわりに

4　炭素系材料　　(蓑輪浩伸、林政彦、林克也、小林隆一)
4.1　はじめに
4.2　空気極の構造及び三相界面
4.3　反応層中のカーボン材料
4.4　種々のカーボン材料を空気極に用いたリチウム空気電池の電気化学特性
4.5　有機電解液中での酸素還元特性とカーボンの性状との相関
4.6　おわりに

5　グラフェンナノシート触媒　　(劉銀珠、周豪慎)
5.1　はじめに
5.2　グラフェンナノシート
5.3　有機電解液型リチウム-空気電池におけるグラフェンナノシート空気極触媒
5.4　おわりに

6　リチウム空気電池用の負極　　(金村聖志)
6.1　はじめに
6.2　リチウム金属負極の現状
6.3　空気電池におけるリチウム金属負極
6.4　非水電解液中でのリチウム金属負極
6.5　イオン液体中でのリチウム金属負極
6.6　高分子固体電解質とリチウム金属負極
6.7　セラミックス系固体電解質とリチウム金属負極
6.8　まとめ

第3章　負極保護型またはハイブリッド型水系リチウム-空気電池

1　反応機構と特徴　　(張涛、北浦弘和)
1.1　水系リチウム-空気電池の特徴
1.2　中性およびアルカリ性の電解液を用いたセルの反応機構と電気化学特性
1.3　酸性の電解液を用いたセルの反応機構と電気化学特性
1.3.1　酢酸水溶液を用いた場合
1.3.2　硫酸水溶液を用いた場合
1.3.3　リン酸緩衝液を用いた場合

2　固体電解質層,負極側電解質および負極　　(張涛、北浦弘和)
2.1　固体電解質層
2.1.1　LTAP固体電解質
2.1.2　リチウム金属に安定な固体電解質
2.1.3　水系電解液中における安定性
2.2　負極側電解質
2.3　負極

3　空気極触媒　　(劉銀珠、周豪慎)
3.1　はじめに
3.2　アルカリ性水溶電解液に適用する触媒
3.3　酸性水溶電解液に適用する触媒
3.4　おわりに

第4章　全固体型リチウム-空気電池　　(北浦弘和、周豪慎)
1　はじめに
2　全固体型リチウム-空気電池の設計
2.1　全固体型リチウム-空気電池の構成
2.2　リチウム-空気電池用無機固体電解質
2.3　全固体型リチウム-空気電池の空気極
3　電池の電気化学特性
3.1　ポリマー電解質と無機固体電解質を用いた固体型リチウム-空気電池
3.2　無機固体電解質を用いた全固体型リチウム-空気電池
4　おわりに

第5章　リチウム空気電池の計算シミュレーション　　(高羽洋充)
1　シミュレーションについて
2　部材の物性シミュレーション
3　電池特性のシミュレーション
4　電極構造についてのシミュレーション

第6章　その他の金属空気電池

1　空気亜鉛電池　　(靳忠效)
1.1　はじめに
1.2　空気亜鉛電池の原理と内部構造
1.3　空気亜鉛電池の特徴
1.4　空気亜鉛電池の検査項目
1.5　大型空気亜鉛電池の研究開発
1.6　空気亜鉛電池の廃棄と回収
1.7　おわりに

2　アルミニウム空気電池　　(島野哲、山口滝太郎、中根堅次 )
2.1　アルミニウム空気電池への取り組み
2.1.1　アルミニウム空気電池のエネルギー密度
2.1.2　アルミニウム空気電池の電極反応
2.1.3　アルミニウム空気電池における克服すべき課題
2.2　アルミニウム電極への高純度アルミニウム適用の効果
2.2.1　アルミニウム空気電池の評価
2.2.2　高純度アルミニウムの放電特性
2.2.3　高純度アルミニウムへのマグネシウム添加の効果
2.3　アルミニウム電極の高純度化およびマグネシウム添加の影響
2.3.1　アルミニウム合金の腐食溶解
2.3.2　アルミニウム合金の分極評価
2.4　まとめ

3　鉄空気電池　　(江頭港)
3.1　概要
3.2　鉄-空気二次電池の研究開発の経緯
3.3　鉄/ナノカーボン複合負極の研究開発
3.4　これからの検討課題

4　光空気二次電池　　(阿久戸敬治)
4.1　はじめに
4.2　光空気二次電池の概要
4.2.1　基本構成と充放電反応イメージ
4.2.2　光充電(再生)の原理
4.3　負極に水素吸蔵合金を用いた電池系における光充放電機能の実現
4.3.1　電池構成
4.3.2　光充放電機能実現への課題
4.3.3　金属水素化物の解離(自己放電)抑制
4.3.4　光充電を実現するエネルギーレベルの形成
4.4　SrTiO3-LaNi3.76Al1.24Hn | KOH | O2系電池の光充放電挙動
4.5　おわりに

5　酸素ロッキング電池の提案と実証　　(日比野光宏、水野哲孝)
5.1　はじめに
5.2　Ca0.5La0.5FeOzの電気化学的挙動
5.2.1　塩基性電解液中での安定性
5.2.2　通電電気量と電位の関係
5.2.3　構造変化
5.2.4　鉄の価数変化
5.2.5　CLFOの電気化学反応の繰り返し特性
5.3　おわりに
(補遺)拡散係数の見積もり

付録　電池用材料・ケミカルスの市場　　(シーエムシー出版　編集部)
1　電池市場の概要
1.1　一次電池
1.2　二次電池
2　開発動向と構成材料
2.1　一次電池
2.2　二次電池
3　二次電池構成材料の市場動向
3.1　リチウムイオン電池構成材料の市場
3.1　ニッケル水素電池構成材料の市場