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全固体電池

大気非暴露対応での分析により全固体電池の開発、製造を支援します。

全固体電池は、電解質を固体とすることにより高エネルギー密度化、安全性の向上が期待されています。住化分析センターでは、硫化物系、酸化物系の全固体電池に適した評価方法を提案し、お客様の開発課題の解決をお手伝いいたします。

特長/当社の強み

①NMRによる拡散係数評価やTEMによる結晶構造解析などの分析評価技術により、高性能材料の開発に貢献します。
②粉体物性やスラリー状態の電極分散性など、各工程に応じたシームレスな分析で生産工程の最適化に貢献します。 
③材料の発熱挙動やセルから発生ガス組成を分析することで、安全性の高い電池開発に貢献します。

全固体電池分析項目

各種部材に関する分析項目の一例を示します。

材料 主な開発課題 評価項目 手法
 固体電解質 イオン電導率の向上 拡散係数評価 パルス磁場勾配NMR
ドープ元素の最適化 元素分析 ICP、燃焼IC
焼結条件の最適化 マクロ結晶構造 XRD、固体NMR
ミクロ結晶構造 TEM
接触界面制御・粉体物性値の把握 細孔分布(メソ孔~マクロ孔) 水銀圧入法
細孔分布(マクロ孔~メソ孔)、比表面積 窒素ガス吸着法
真密度 He置換法
密着性 遠心剥離法
安全性 熱安定性 DSC、ARC、RADEX、着火試験
発生ガス分析 GC
熱物性値(熱伝導率、比熱) レーザーフラッシュ法等
規制対応 消防法判定試験 引火点測定等
有害性・環境影響
SDS作成
正極活物質 界面抵抗の抑制・コート層形成 コート層被覆状態 SEM、TEM
コート元素拡散の評価、結晶性 TEM
結晶構造の安定化 マクロ結晶構造 XRD、固体NMR
ミクロ結晶構造 TEM
充電状態での結晶性 ラマン
負極活物質 膨張収縮の制御・粉体物性値の把握 細孔分布(メソ孔~マクロ孔) 水銀圧入法
細孔分布(マクロ孔~メソ孔)、比表面積 窒素ガス吸着法
真密度 He置換法
密着性 遠心剥離法
粒子形状の最適化 形状観察 SEM、画像解析式粒度分布
バインダー 接着性向上(正極活物質/固体電解質、負極活物質/固体電解質、固体電解質/固体電解質) 密着強度 遠心剥離法
ポリマー構造 熱分解GC-MS、NMR、GPC
合剤スラリー 分散性の向上 粒度分布、ゼータ電位 超音波スペクトロスコピー
粒子-溶媒の濡れ性(溶媒親和性) パルスNMR
溶媒最適化 HSP(ハンセン溶解度パラメータ)
分散安定性 沈降分析法
塗工条件の最適化 動的粘弾性 レオメーター
電極 電極構造の最適化 材料分散、電極厚さ、クラック有無 断面SEM
空隙率 水銀圧入法、断面SEM
負極層の膨張収縮の抑制 充電時の電極厚さ 断面SEM
細孔(空隙)構造変化 断面SEM、水銀圧入法
バインダーの最適化 密着性 遠心剥離法
セル 安全性 熱安定性 ARC
発生ガス分析 GC
筐体の耐腐食性 ガス腐食試験

技術事例

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