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●●●　トピックス　●●●

《次世代二次電池シリーズ》
●多価イオン電池の現状と見通し
　～新型のアルミニウム二次電池が考案され、数年で実用化の見通し

1個のイオンで複数の電子を動かせる多価金属イオンの研究は1980年代から活発化し、それを利用する二次電池の研究開発も漸次始まった。

多価金属イオンでは電子の運搬量がリチウムイオンに比べて2～3倍以上に増えるため、多価イオン電池（多価カチオン電池）は大きな容量・エネルギー密度を実現できる可能性がある。また、多価金属のマグネシウムやカルシウム、アルミニウム等が基本材料になるためLIBで懸念されるような資源問題があまりなく、低コスト化しやすくて安全性も向上するという利点がある。

しかし、技術的なハードルが高く、長い間実現の見通しが立たない単なる「アイディアレベルの二次電池」の状態にとどまっていた。

2000年には海外で多価イオン電池の一種のマグネシウム二次電池に関する優れた報告が発表され、初めて安定的な充放電を実現して注目された。

その後も暫くは目立った進展がないまま推移したが、2009～2010年頃から多価イオン電池の研究開発が活発化し始める中で、国内ではブレークスルー的な報告も増え、同電池の要素技術の開発が新たなステージに入っている。

そのため2010～2011年以降は経産省の「蓄電池戦略」やNEDOプロジェクト等により、金属-空気電池と同様に2030年頃にエネルギー密度500Wh/kgを実現する革新型電池のひとつに位置付けられ、研究開発が加速されつつある。

このような中で、特に実現難易度が高いと目されていたアルミニウム二次電池でも大きな進展があり、他の多価イオン電池に先駆けて数年後に実用化される可能性が出てきている。同電池はまず住宅向けに製品化される見通しで、起電圧等の問題を改善できれば現在の住宅用LIBより小型化され、安全性も高い。そのため強い競争力を持つことが考えられ、今後の進展が注目される。

●●●　内容目次　●●●

《次世代二次電池シリーズ》
●多価イオン電池の現状と見通し　（3～30ページ）
　　～新型のアルミニウム二次電池が考案され、数年で実用化の見通し～
　　1．はじめに
　　1-1．負極に多価金属を使う二次電池
　　【表1．各種の金属の蓄電池負極としての特性】
　　1-2．負極の多価金属が溶解・析出する
　　【図1．インターカレーション反応のイメージ】
　　【表2．多価イオン電池の利点と改善課題】
　　1-3．マグネシウム二次電池の開発動向
　　【表3．マグネシウム二次電池用正極材の研究開発】
　　1-4．その他の多価イオン電池の開発動向
　　(1)カルシウム二次電池
　　(2)アルミニウム二次電池
　　1-5．多価イオン電池の市場化の見通し
　　(1)全般的状況
　　【図2．京都大学のポリアニオン正極Mg二次電池の位置付け】
　　(2)アルミニウム二次電池と住宅用蓄電池
　　【図・表1．多価イオン電池の初期市場の見通し（金額：2014-2025年予測）】
　　2．注目機関の取り組みと最新成果
　　2-1．国立大学法人大阪大学大学院工学研究科（桑畑研究室）
　　【図3．イオン液体を使ったSEM画像の事例（右）】
　　2-2．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）
　　【図4．ポリアニオン正極の充放電曲線】
　　2-3．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）
　　【図5．想定されるMgBr2/2-MeTHF中での錯体構造】
　　2-4．国立大学法人東京大学大学院工学系研究科（宮山研究室）
　　【図6．ホランダイト型MnO2の骨格構造】
　　2-5．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）
　　【図7．カルシウムコバルト酸化物Ca0.5CoO2の結晶構造】

《注目市場フォーカス》
●遠赤外線カメラの応用分野市場　（31～38ページ）
　　～需要の中心は産業用だが、アセットの維持管理にも利用が進む～
　　1．遠赤外線カメラの特性
　　2．非破壊検査装置での利用
　　2-1．パッシブ法とアクティブ法の違い
　　（1）利用分野
　　①工業製品などの検査
　　②構造物などの検査
　　【図1．遠赤外線で剥離部を検出する】
　　3．他のセンサーとの併用
　　3-1．自動車分野におけるハイブリットセンサー化
　　3-2．地上設置型リモートセンシング分野での利用
　　【図2．地上設置型合成開口レーダー】
　　【図3．地形に地上型SAR観測結果の重ね合わせ（門島地すべり）】
　　4．市場の動き
　　【表1．遠赤外線カメラのWW市場規模予測（金額・数量：2015-2020年予測）】

●マイクロ波・ミリ波材料市場　（39～57ページ）
　　～情報の大容量伝送へ向け期待が高まる 高誘電率・高Q材料を探索する方向で進展～
　　1．マイクロ波・ミリ波の定義
　　2．マイクロ波・ミリ波への期待
　　3．マイクロ波・ミリ波材料
　　3-1．共振器
　　3-2．アンテナ
　　3-3．フィルタ
　　3-4．LTCC基板
　　4．マイクロ波・ミリ波材料の市場規模推移と予測
　　【図・表1．マイクロ波・ミリ波材料の国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　【図・表2．マイクロ波・ミリ波材料の用途別国内市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　5．マイクロ波・ミリ波用材料のメーカーシェア
　　【図・表3．マイクロ波・ミリ波材料の国内市場におけるメーカーシェア（2014年）】
　　6．マイクロ波・ミリ波材料関連企業および団体の取組状況
　　6-1．国立大学法人宇都宮大学
　　【図1．遮断円筒導波管法による材料評価用100GHz共振器】
　　6-2．大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
　　【図2．電場中のX線回折実験イメージと試料写真（左上）】
　　【図3．外部電場とイオン(分子)の変位の関係】
　　6-3．京セラ株式会社
　　6-4．キーコム株式会社
　　6-5．国立大学法人埼玉大学
　　6-6．住友電工デバイス・イノベーション株式会社
　　6-7．独立行政法人産業技術総合研究所
　　6-8．太陽誘電株式会社
　　6-9．TDK株式会社
　　6-10．国立大学法人東北大学
　　6-11．株式会社東陽テクニカ
　　6-12．大学法人名古屋工業大学
　　6-13．日本無線株式会社
　　6-14．日立金属株式会社
　　【図4．日立金属が開発した高集積LTCC基板(a)基板の全体写真、(b)部品搭載基板の拡大写真】
　　6-15．平井精密工業株式会社
　　6-16．ポリプラスチックス株式会社
　　6-17．株式会社村田製作所
　　6-18．学校法人名城大学
　　7．マイクロ波・ミリ波材料市場の今後の見通し

●化合物半導体材料市場　（58～75ページ）
　　～GaNによるパワー半導体は本格的な開発競争へ～
　　1．化合物半導体とは
　　2．化合物半導体材料の種類
　　2-1．ガリウム砒素（GaAs）
　　2-2．シリコンカーバイド（SiC）
　　2-3．窒化ガリウム（GaN）
　　2-4．ガリウムリン（GaP）
　　2-5．インジウムリン（InP）
　　2-6．シリコンゲルマニウム（SiGe）
　　3．化合物半導体材料の応用分野
　　3-1．電子デバイス
　　3-2．LED
　　3-3．半導体レーザー
　　4．化合物半導体材料の市場規模推移と予測
　　【図・表1．化合物半導体材料の国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　【図・表2．化合物半導体材料の種類別国内市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　【図・表3．化合物半導体材料の用途別国内市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　5．化合物半導体材料のメーカーシェア
　　【図・表4．化合物半導体材料の国内市場におけるメーカーシェア（2014年）】
　　6．「戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）」としての取組
　　7．化合物半導体材料関連の民間企業・団体の取組動向
　　7-1．宇部興産株式会社
　　7-2．独立行政法人産業技術総合研究所
　　7-3．JX日鉱日石金属株式会社
　　7-4．昭和電工株式会社
　　7-5．信越化学工業株式会社
　　7-6．住友化学株式会社
　　7-7．住友電気工業株式会社
　　7-8．DOWAエレクトロニクス株式会社
　　7-9．東ソー・ファインケム株式会社
　　7-10．学校法人日本工業大学
　　【図1．III-V族化合物半導体多元薄膜作成のためのMBE装置の外観】
　　7-11．独立行政法人物質・材料研究機構
　　7-12．三菱化学株式会社
　　8．化合物半導体材料の将来展望

●電気二重層キャパシタ用途電解液市場　（76～85ページ）
　　～17年から18年にかけて、車載用途市場は大きく伸びる～
　　1．電気二重層キャパシタ用途電解液とは
　　2．業界構造と市場概況
　　【図・表1．電気二重層キャパシタ用電解液市場規模推移（国内及び国外輸出）
　　（数量・金額：2012年-2014年）】
　　【図・表2．電気二重層キャパシタ用電解液市場需要分野別構成比（2014年）】
　　【図・表3．電気二重層キャパシタ用電解液仕向地別構成比（2014年】
　　3．主要参入企業動向
　　3-1．広栄化学工業株式会社
　　【図1．IL-IMシリーズ及びIM-Cシリーズ構造図】
　　3-2．カーリットホールディング株式会社
　　【図2．KKEシリーズ構造図】
　　3-3．東洋合成工業株式会社
　　【図3．東洋合成電解液製品特性】
　　3-4．三洋化成工業株式会社
　　3-5．大塚化学株式会社
　　3-6．キシダ化学株式会社
　　4．今後の市場動向
　　【図・表4．電気二重層キャパシタ用電解液市場規模予測（国内及び国外輸出）
　　（数量・金額：2015年-2020年）】

《ニューレポートエキスプレス》
●CCSU（CO2回収・貯留・利用）技術動向&将来展望1（イントロダクション）　（86～92ページ）
　　～温暖化対策はいつまでポーズでいいのか？脱化石資源に向けてはいつから取り組む？～
　　1．はじめに
　　2．調査目的
　　3．調査対象
　　4．調査方法
　　5．調査期間
　　1．CCSU（CO2回収・貯留・利用）の現状
　　1-1．CCSU（CO2回収・貯留・利用）とは

《あとがき》
　　読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ３予想　（93ページ）