金属空気電池の動向/Li-S電池の動向
発刊日
2023/10/16
体裁
B5 / 55頁
資料コード
R65201002
PDFサイズ
2.5MB
PDFの基本仕様
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2023年9月号 と 2023年11月号 に掲載されたものです。
リサーチ内容
金属空気電池の動向
～実商化への道のりは使用金属材料により多種多様
電池特性向上のLi空気、再注目のFe空気等で新展開～
1．はじめに
2．金属空気電池とは
【図1．一般の電池(左)と金属空気電池(右)の概念図】
【表1．金属空気電池の主な負極金属とその特性】
3．金属空気電池のタイプ別の概況
3-1．空気亜鉛電池
【図2．ボタン型空気亜鉛一次電池の基本構造】
3-2．マグネシウム空気電池
3-3．アルミニウム空気電池
3-4．水素/空気二次電池(HAB)
【図3．水素/空気二次電池の電池反応】
3-5．リチウム空気電池
3-6．鉄空気電池
4．金属空気電池の市場見通し
【図・表1．金属空気電池のWW市場規模推移・予測（金額：2022-2030年予測）】
【図・表2．金属空気電池の二次電池WW市場割合（金額：2022年）】
【図・表3．金属空気電池の二次電池WW市場割合（金額：2030年予測）】
【図・表4．金属空気二次電池WW市場の内訳（金額：2030年予測）】
5．注目企業・研究機関の取り組み
5-1．ファルタ・マイクロバッテリー・ジャパン株式会社 / VARTA AG
【図5． (左)コイン型リチウムイオン電池「CoinPower」 (右)蓄電池(ESS)】
【図6．VARTA製空気亜鉛一次電池「Power One」VARTA AG資料より抜粋】
5-2．藤倉コンポジット株式会社
【図7．空気マグネシウム一次電池「Watt Satt」】
【図8．藤倉コンポジットが開発を進めるバッテリーレス漏液検知システム】
5-3．国立研究開発法人 物質･材料研究機構(NIMS)
【図9．NIMSが開発した多孔性カーボン電極】
【図10．充放電後の負極の断面SEM増 左：保護膜なし 右：保護膜あり】
【図11．NIMS独自のハイスループット電池評価システム】
Li-S電池の動向
～「軽量特性」に強み、サイクル寿命の進展で、
長期的な市場創出に向け前進～
1．はじめに
2．Li-S電池の概要
2-1．Li-S電池とは
【図1．Li-S電池の原理図】
2-2．硫黄系正極材の容量は現行LiB正極材を凌駕
【表1．硫黄と現行LiBの主要正極材の理論容量・電圧】
【図2．リチウム硫黄電池の重量エネルギー密度のポテンシャル】
2-3．Li-S電池の電極反応と改良課題
【表2．Li-S電池の改良課題】
2-4．国内外のLi-S電池研究開発動向
【図3．VS4（金属多硫化物）正極の8Ah級セル（左）とその充放電曲線】
【図4．ALCA-SPRINGが掲げるリチウム硫黄電池開発コンセプト】
3.Li-S電池の市場見通し
【図・表1．Li-S電池の初期世界市場の見通し（金額：2022-2030年予測）】
4．関連企業・研究機関の取り組み
4-1．株式会社ADEKA
【図5．SPANの合成スキーム】
【図6．(左) SPAN正極と現行正極材の充放電曲線、
(右).SPAN正極とLi金属負極を用いたコインセルでのサイクル特性の比較】
4-2．冨士色素株式会社/GSアライアンス株式会社
【図7．同社が開発したリチウム硫黄電池の充放電曲線】
【図8．ブラックマスより直接作製した正極材を用いたリチウムイオン電池】
4-3．住友ゴム工業株式会社
【図9．住友ゴムが開発した硫黄系正極材のテンダーX線ナノスコープによる
化学結合状態可視化イメージ】
4-4．国立大学法人横浜国立大学大学院工学研究院(獨古・上野研究室)
【図10．溶媒和イオン液体のLi2S8溶解度（右）と
4-5．関西大学 化学生命工学部 電気化学研究室 (石川正司教授 研究室)
4-6．東京都市大学 理工学部応用化学科 高分子・バイオ化学研究室
(機能性高分子)
【図11．ポリ硫化炭素の化学構造と加圧成形サンプル】
【図12．導電性硫黄正極の開発：全固体系LiB】
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