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次世代キャパシタ/蓄電池向け 炭素材料の最前線

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Tech-On!


次世代キャパシタ/蓄電池向け 炭素材料の最前線

EV、スマートグリッドに不可欠な特性は実現可能か

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キャパシタ/蓄電池は、電気自動車(EV)やスマートグリッドなどから成る、新しい日本のエネルギー・システムにとって非常に重要な役割を果たし得る。ただしそのためには、キャパシタ/蓄電池としての特性、例えばエネルギー密度、出力密度、そしてさまざまな条件での耐久性を現状より大きく向上させ、一方で価格は大きく引き下げる必要がある。

現在、キャパシタ/蓄電池のそうした特性を改善する余地の最も大きい部分の一つが、電極材料である。その中で炭素材料は、開発暦が長い一方で、材料の形状や特性の多様性が注目され、キャパシタ/蓄電池の特性をさらに向上させる可能性のある「新しい」材料として再び脚光が当たっている。しかも、日本はこのキャパシタ/蓄電池向け炭素材料で世界をリードする位置にいる。ハードカーボン各種、カーボン・ナノチューブ、そしてグラフェンを電極材料に用いた場合の、次世代キャパシタ/蓄電池の可能性、およびそれら電極材料と用途の使い分けはどうすべきか。

今回のセミナーでは、このキャパシタ/蓄電池の電極材料としての炭素材料に焦点を当て、その開発最前線を紹介することで、次世代キャパシタ/蓄電池実現までの距離感を得られれば幸いである。

概要

日時:2012年08月27日(月) 10:00~17:00 (開場9:30)予定
会場:JA共済ビル カンファレンスホール (東京・永田町)
主催:Tech-On!

テキスト代(税込み)

  • 4,200円


  • ※ 当日配布したテキストを特別頒布します。

    ※ 在庫冊数に限りがありますので、お早めにお申し込みください。

    ※ テキスト冊子は、A4横サイズ1ページに4コマ掲載のモノクロ両面印刷です。

    ※ この商品の返品はお受けできません。

プログラム詳細

10:00~10:50

キャパシタ電極材料としての、カーボン・ナノチューブの現状と可能性

資料43枚

産業技術総合研究所

エネルギー技術研究部門 主幹研究員

羽鳥 浩章 氏

カーボン・ナノチューブは、電子移動度、耐電圧特性に優れ、ナノレベルでの電極構造設計が可能といった特徴から、キャパシタ電極材料として理想の材料の一つである。その最大の課題である大量製造についての技術的進展により、カーボン・ナノチューブが電極材料として特徴的かつ優れた特性を有することが明らかになった。本講演では、キャパシタ用電極材料としてのカーボン・ナノチューブの現状性能を紹介するとともに、製造技術の進歩がもたらすさらなる可能性について述べる。

10:55~11:45

蓄電池への応用が期待される、単層CNTの量産化技術動向

資料45枚

日本ゼオン

取締役常務執行役員、TASC理事

荒川 公平 氏

単層CNTは、高導電性、高比表面積、構造安定性など、蓄電池としての優れた性質を有しているものの、低コストの量産化技術が無く実用化されていない。スーパーグロース法による単層CNTは、NEDOプロジェクトにおいて連続量産技術が確立され、その実用化が目前に迫っている。その量産化技術について紹介する。

11:45~12:40 昼休憩
12:40~13:25

ハードカーボンを用いたリチウムイオン二次電池について

資料20枚

クレハ

新材料研究所 所長

多田 靖浩 氏

車載用リチウムイオン二次電池では、EV、HEV用など用途に合わせた高性能化が求められている。当社の難黒鉛化性炭素「CARBOTRONⓇ P」は、その炭素構造とリチウムイオン挿入・脱離反応から、電池の充放電に対する優れた寿命特性とエネルギー回生時の充電受け入れ性を示す材料である。車載用負極材として、当社の取り組みと負極材料としての電池特性を紹介する。

13:30~14:15

合成樹脂ベース高純度ハードカーボン負極材料

資料24枚

住友ベークライト

負極材事業化プロジェクトチーム 部長研究員

佐々木 龍朗 氏

フェノール樹脂は、残炭率が高いことから炭素系負極材料の原料として有用である。フェノール樹脂は、モノマー種を変えることにより樹脂構造を制御することが容易であり、それらを硬化・炭化して得られる負極材料の構造や物性を制御できる。今回、種々の置換基を有するフェノール類モノマーから合成した樹脂を炭化させて得られたハードカーボン負極材の電池性能と、原料樹脂構造の関係について報告する。

14:20~15:05

エネルギーデバイスへ向けた、カーボン・ナノチューブの活用について

資料19枚

名城ナノカーボン

代表取締役

橋本 剛 氏

カーボン・ナノチューブは発見から約20年が経ち、少しずつ活用事例が増えてきた。特に、エネルギーデバイス応用が大きく期待されている。先行して進んでいるのは、リチウムイオン2次電池用の導電助剤であるが、急速充放電可能なキャパシタへの応用展開も検討が進められている。カーボン・ナノチューブは凝集しやすく、他のカーボン材料と比べてもハンドリングが難しいため、デバイスへの利用は簡単ではない。それでも、分散処理技術などが進展し、使いこなすことが可能な状況となってきている。このような状況を踏まえ、エネルギーデバイスへ向けた展開の現状と今後について、議論を進めていきたい。

15:05~15:20 休憩
15:20~16:10

次世代蓄電デバイス「第2世代ハイブリッドキャパシタ」

資料16枚

東京農工大学大学院

工学研究院 応用化学部門 教授

直井 勝彦 氏

地球環境に優しい蓄電デバイス「キャパシタ」は、すでにスマートフォン、環境LED照明、電気自動車、鉄道車両、産業機器(UPS, FA)など、省エネ分野で多くの実績がある。近年、ナノテクノロジーを駆使した新規ナノ電極材料を用いることによる蓄電容量の飛躍的向上を達成しており、太陽光・風力などの自然エネルギーの有効活用を目的とした新エネ分野において、その有効性が実証されてきた。講演では、自動車分野への応用を手がかりに未来型環境調和型経済を可能にする「第2世代ハイブリッドキャパシタ」に関して、最新の研究開発動向を紹介する。

16:10~17:00

グラフェンナノ構造電極とスーパーキャパシタの大容量化

資料38枚

物質・材料研究機構

先端材料プロセスユニット 一次元ナノグループ 主席研究員 グループリーダー

唐 捷 氏

CO2削減に効果的な電気自動車を普及させるには、蓄電デバイスの高性能化が必要である。都市型電気自動車には、ブレーキエネルギー回収率の高いキャパシタがバッテリーよりも適しているが、蓄電できるエネルギー密度が低いという欠点がある。本セミナーでは、キャパシタの原理から分類・応用など基本知識を概論すると同時に、キャパシタの大容量化の現状と将来展望に関して、開発した電解液イオンの吸着量が大きいグラフェンと導電性の大きいカーボンナノチューブを複合化させて実現した高エネルギー密度キャパシタの事例を中心に、わかりやすく、かつ詳細に解説する。

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