１０ 先 進 せんしん
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顔淵死す。子曰く、『ああ、天われを喪ぼせり。天われを喪ぼせり』」
（９）
「いまだ生を知らず、いずくんぞ死を知らん」（12）
「過ぎたるは、なお及ばざるごとし」（16）
「道をもって君に沢え、不可なれば止む」（24）
「なんぞ必ずしも書を読みて、然る後に学ぶとなさんや」（25）
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５ 閔子騫（びんしけん）の孝行ぶりはじつに見上げたものだ。親兄弟
がどんなにかれをほめても、だれも不思議に思わない。（孔子）
〈閔子騫〉➲六－９．冷遇されたにもかかわらず、義母をかばったと
いう孝行説話がのこされている。
★「人、その父母昆弟を間するの言あらず」すなわち、かれのために親
兄弟までが人から後ろ指さされぬ立派な人間になった、これがほんとう
の孝行だ、という意味に読ひ説もある。
子曰、孝哉、閔子騫、人不問於其父母昆弟之言。
Confucius said, "What a dutiful son Min Zi Jian is!
No one criticizes his family."
【ポストエネルギー革命序論１３１】
図 1970-2020
図 1970-2100
ムーアの法則、1970-2100
これらの２つのグラフは、1970年から2100年までの対数目盛でのトラン
ジスタ数の指数関数的増加を示す。特定の年における市販のマイクロチ
ップの既知の最大トランジスタ数が青で示されている。差し迫った減速
の懸念にもかかわらず、ムーアの法則は今日も健在であり、全体的な傾
向は続くものの、長期的に維持できるかどうかはまだわかっていない。
ムーアの法則が十分長く続くと、今世紀後半のある時点で技術的な「特
異性」が出現し、社会と世界全体が根本的に変化する推測がある。
図 日本が調達する機器
「地上の太陽」を実現する巨大構造物
☯ 最新核融合発電技術
東芝エネルギーシステムズ株式会社のホームべージによれば、私たちの
暮らしに欠かせない電気。その電力を得るために、火力発電、水力発電、
原子力発電、再生可能エネルギーなど様々なアプローチでインフラが整
えられてきた。そして、発電に伴って発生してしまう火力発電の二酸化
炭素や原子力発電の高レベル放射性廃棄物などを出さずに大規模発電が
できると期待されているのが、夢のエネルギー、「核融合発電」である。
そしていま、世界の英知を結集させて、核融合発電の実験施設の建設が
進められている。それが「ITER（イーター、国際熱核融合実験炉）」。
日本をはじめ世界７極が連携するITERプロジェクト、そして核融合発電
の仕組みは「地上に太陽を作り出す!?夢のエネルギー・核融合の最前線
」にて紹介されており、日本が調達するITER機器設計・開発の最前線を
クローズアップ---核融合発電は１億度以上に加熱したプラズマを利用
して発電する。太陽の内部で起きている核融合反応を再現することから、
「地上の太陽」と称されるほど。それだけに、核融合炉は人類史上で最
も複雑な構造体として、世界各国が最先端の工学技術を駆使して開発、
設計を進めている----日本が担当するのは、超高温のプラズマを閉じ込
める磁場を発生させる超伝導コイルだ。東芝エネルギーシステムズは国
立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構（以下QST） より、トロイ
ダル磁場コイル（TFコイル）を受注。ITERで使用する全１８体のうち、
TFコイル４体と欧州で製作するコイル用の構造物６体の製作を担当。事
前の製作検証を経て１４年から試作をスタートさせている、と掲載され
ている。
図 ＩＴＥＲとトロイダル磁場コイル（ＴＦコイル）
TFコイルは高さ16.5m、幅9m、総重量300t という構造物でＤ字型の形状
が特徴だ。５階建てビルの高さに相当するサイズながら、超高精度な製
造技術が求められる。この課題は難易度の高い。Ｄ字型をした巻線部は
コイルを巻いて作り上げていきますが、その長さの誤差は±0.02％。つ
まり、10mで±2 mmという精度が求められている。縦16.5m、横９mとい
うサイズの機器で、ここまで精度を突き詰める製品はない。試作を経る
とはいえ、やり直しがきかない個所の製造設計、組立。いかにして精度
を担保するかがポイントになった。精度だけではなく、国際プロジェク
トならではのスケジュールがある。日本はじめ各国が責任を持って機器
を調達する中、限られた時間でどう進めていくのか、長いプロジェクト
もスピード感を意識しながら進めてきた、関係者が話す。同設計チーム
は小規模な試作でトライアルアンドエラーを繰り返し、知見を積み重ね
ていく。ここで、エネルギー関連機器の開発で長年培ってきた東芝の設
計・開発基盤が大きな力になった。東芝は、核融合研究が始まった７０
年代から核融合関連機器に取り組んでいる。ゼロから積み上げていくの
は膨大な時間がかかるが、先輩方が残してくれた知見、ノウハウがあり
TFコイルでいうと、巻線装置そのものは新しいものだが、基本的な構成
には過去の大型コイルの製作実績が生かされている。さらに、東芝内の
研究、生産技術センタの知見も活用し進めてきている。
図 ＩＴＥＲ－トロイダル磁場コイル（ＴＦ）の構成
図 ＴＦコイル製作 巻線部（ＤＰコイル）
各ステップには３週間程度を要し、慎重に製作が進められていく。数多
くの作業工程があるため、広大な京浜事業所に各ステップの製造スペー
スを設け、一気通貫のラインで製造を進めていく。巻線部とコイル構造
物を一体化（溶接組立、含浸）した後、巨大機器の加工設備を用いて最
終機械加工を行なう。精度とスピードを追求する上で重要な作業の１つ
が、随所で行われる「レーザー溶接」だ。TFコイルの製作に特化した溶
接機そのものを設計するなど、大型機器の製造に実績を持つ京浜事業所
の優位性が存分に発揮されている。精細なレーザー溶接といえども、溶
接という作業によって部材が微妙に変形してしまうのは避けられない。
その変形を要求精度のうちにおさめるべく、研究所や現場の溶接部門の
全面バックアップのもとに進めた。実機と同じフルサイズの試作はでき
ないから、同サイズの部分試作を行いながら、解析結果を見ながら溶接
の順番、部材を止めておく冶具の構成などを一つひとつ試行錯誤しなが
ら行ない、幾多の課題に取り組み、成し遂げてきている。
図 世界の叡智を集結した究極のエネルギー：研究開発：原子力（東芝
エネルギーシステムズ株式会社）
❏ 特開2018-124178 核融合炉用ブランケット、ブランケット支持構
造、筐体壁内冷却水流路の形成方法、ブランケットモジュール組み立て
方法およびブランケット支持構造組み立て方法 株式会社東芝 他
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核融合プラズマを生成する核融合炉の真空容器の内側に沿って配され
た複数のブランケットモジュールを有する核融合炉用ブランケットであ
って、
前記複数のブランケットモジュールのそれぞれは、
前記核融合プラズマの燃料であるトリチウムの生成のための原料であ
る増殖材と、前記トリチウムの生成のための中性子を増倍するための増
倍材と、前記増殖材および前記増倍材を内包し両端が開放された円筒形
状の筐体と、前記増殖材および前記増倍材が収納されている領域を冷却
するための流路として形成された収納部内冷却水流路とを有する収納部
と、
前記収納部の両端を閉止するように設けられて、前記収納部内冷却水
流路と連通するとともに外部との冷却水連通口を有しヘッダ内冷却水流
路が形成された冷却水用ヘッダと、前記増殖材または前記増倍材が配さ
れている領域と連通するとともに外部とのガス連通口を有しヘッダ内ガ
ス流路が形成されたガス用ヘッダとをそれぞれ有する第１ヘッダユニッ
トおよび第２ヘッダユニットと、
を備え、
前記複数のブランケットモジュールは、それぞれのグループ内で互い
に並列に、それぞれ前記筐体の側面を前記核融合プラズマに対向するよ
うに配置されていることを特徴とする核融合炉用ブランケット。
【請求項２】
前記複数のブランケットモジュールが互いに隣接してそれぞれが前記
核融合プラズマに対向するように配された列が、前記核融合プラズマか
ら離れる方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
核融合炉用ブランケット。
【請求項３】
互いに前記核融合プラズマから離れる方向に互いに隣接する列同士の
それぞれにおける前記複数のブランケットモジュールのそれぞれの前記
筐体の中心位置は、前記核融合プラズマに近い側の列の中で互いに隣接
する前記筐体の間から、遠い側の列の前記筐体が見通せるように配置さ
れていることを特徴とする請求項２に記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項４】
前記核融合プラズマに遠い方の前記列の前記ブランケットモジュール
内の前記増殖材の質量の前記増倍材の質量に対する比は、前記核融合プ
ラズマに近い方の列の前記ブランケットモジュール内の前記増殖材の質
量の前記増倍材の質量に対する比よりも大きいことを特徴とする請求項
２または請求項３に記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項５】
前記グループの少なくとも一つにおいては、前記複数のブランケット
モジュールのそれぞれは、その前記筐体の軸をポロイダル方向にして配
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に
記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項６】
前記グループの少なくとも一つにおいては、前記複数のブランケット
モジュールのそれぞれは、その前記筐体の軸をトロイダル方向にして配
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に
記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項７】
前記第１ヘッダユニットおよび第２ヘッダユニットのそれぞれは、内
側ヘッダと、前記内側ヘッダを挟んで前記収納部と軸方向の反対側にあ
って前記内側ヘッダに隣接する外側ヘッダとを具備し、
前記内側ヘッダは、
円筒状で側面に外側開口が形成された内側ヘッダ外胴と、
前記内側ヘッダ外胴の径方向内側に配された内側ヘッダ内胴と、
前記内側ヘッダ外胴および前記内側ヘッダ内胴のそれぞれの一方の端
部において、前記内側ヘッダ外胴と前記内側ヘッダ内胴とに挟まれた空
間の軸方向の一方を塞ぐ内側ヘッダ端板と、
を有し、
前記外側ヘッダは、
円筒状で側面に外側開口が形成された外側ヘッダ外胴と、
前記外側ヘッダ外胴の一方の端部を塞ぐ外側ヘッダ端板と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に
記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項８】
前記第１ヘッダユニットおよび前記第２ヘッダユニットのそれぞれの
前記内側ヘッダを前記冷却水用ヘッダとし、前記第１ヘッダユニットお
よび前記第２ヘッダユニットのそれぞれの前記外側ヘッダを前記ガス用
ヘッダとすることを特徴とする請求項７に記載の核融合炉用ブランケッ
ト。
【請求項９】
前記収納部内冷却水流路は、前記筐体の壁の内部に形成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の核融合
炉用ブランケット。
【請求項１０】
前記複数のブランケットモジュールの少なくとも一つは、前記筐体の
内部に配され増殖管外管と当該増殖管外管の径方向内側に配された増殖
管内管とを有する増殖管をさらに有し、
前記増殖管内管の内側に前記収納部内冷却水流路が形成されかつ前記
増殖管内管と前記増殖管外管との間の領域に前記増殖材が内包されてい
るか、または前記増殖管内管の内側に前記増殖材が内包されかつ前記増
殖管内管と前記増殖管外管との間の領域に前記収納部内冷却水流路が形
成されているかのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求
項９のいずれか一項に記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項１１】
前記複数のブランケットモジュールの少なくとも一つは、前記筐体の
内部に配され増倍管外管と当該増倍管外管の径方向の内側に配された増
倍管内管とを有する増倍管をさらに有し、
前記増倍管内管の内側に前記収納部内冷却水流路が形成されかつ前記
増倍管内管と前記増倍管外管との間の領域に前記増倍材が内包されてい
るか、または前記増倍管内管の内側に前記増倍材が内包されかつ前記増
倍管内管と前記増倍管外管との間の領域に前記収納部内冷却水流路が形
成されているかのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求
項１０のいずれか一項に記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項１２】
前記複数のブランケットモジュールの少なくとも一つは、前記筐体の
径方向の内側に円筒状の仕切り筒をさらに有し、前記筐体と前記仕切り
筒の間の領域に前記増殖材または前記増倍材を内包することを特徴とす
る請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の核融合炉用ブランケ
ット。
【請求項１３】
前記複数のブランケットモジュールのそれぞれが設置されている位置
における核融合中性子の照射量およびエネルギースペクトルに応じて、
前記円筒形状の筐体の板厚、筐体の直径、前記収納部内冷却水流路の本
数、前記収納部に内包される増殖材または増倍材の種類、前記増殖材の
厚みの少なくともいずれかを変化させることを特徴とする請求項１ない
し請求項１２のいずれか一項に記載の核融合炉用ブランケット。
【請求項１４】
核融合プラズマを生成する核融合炉の真空容器の内側に沿って配され
た核融合炉用ブランケットの支持対象とする複数のブランケットモジュ
ールのそれぞれの両端を支持し、前記真空容器から直接的または間接的
に支持されるブランケット支持構造であって、
外部ノズルを有しかつ前記複数のブランケットモジュールのそれぞれ
の内側ヘッダの外部開口に対向するように形成された内部開口を有し、
前記支持対象とする複数のブランケットモジュールが並ぶ方向に拡がる
内側ブロックと、
外部ノズルを有しかつ前記複数のブランケットモジュールのそれぞれ
の外側ヘッダの外部開口に対向するように形成された内部開口を有し、
前記支持対象とする複数のブランケットモジュールが並ぶ方向に拡がる
外側ブロックと、
を備えることを特徴とするブランケット支持構造。
【請求項１５】
前記内側ブロックの軸方向の内側に配され、前記複数のブランケット
モジュールのそれぞれから到来する中性子を前記複数のブランケットモ
ジュール側に反射する中性子反射部材をさらに備えることを特徴とする
請求項１４に記載のブランケット支持構造。
【請求項１６】
核融合プラズマを生成する核融合炉の真空容器の内側に沿って配され
る複数のブランケットモジュールのそれぞれにおいて増殖材および増倍
材を内包する筐体の壁内に冷却水流路を形成する筐体壁内冷却水流路の
形成方法であって、
前記筐体の一方の面からドリルによって周方向に互いに間隔をあけて
前記筐体の軸方向に前記筐体の長さの半分を超える距離を掘り進みそれ
ぞれの穴を形成する第１のステップと、
前記筐体の他方の面からドリルによって前記それぞれの穴に対応する
位置に前記筐体の軸方向に前記それぞれの穴に到達するまで掘り進み前
記筐体壁内冷却水流路としてそれぞれの貫通孔を形成する第２のステッ
プと、
を有することを特徴とする筐体壁内冷却水流路の形成方法。
【請求項１７】
核融合プラズマを生成する核融合炉の真空容器の内側に沿って配され
る複数のブランケットモジュールのそれぞれを組み立てるブランケット
モジュール組み立て方法であって、
壁内に筐体壁内冷却水流路が形成された円筒状の筐体を有する収納部
と、その軸方向の片側に、リング状であって周辺部は外部開口および前
記筐体壁内冷却水流路に対応する内部開口が形成され中央部は軸方向に
開放された中央空間を有する内側ヘッダとを、前記内側ヘッダの前記内
部開口が前記収納部の側を向くように軸中心を合わせて軸方向に並べて
配する第１の準備ステップと、
前記収納部の一方の軸方向の端部に前記内側ヘッダを隣接させ、前記
筐体の径方向外側と前記内側ヘッダの対向部分とを密に接合し、かつ前
記筐体の径方向内側と前記内側ヘッダの対向部分とを密に接合する内側
ヘッダ取付けステップと、
円筒形であって外部開口および軸方向の片側が開放された内部開口を
有する外側ヘッダを、前記外側ヘッダの前記内部開口が、前記収納部に
取り付けられた前記内側ヘッダの側を向くように、軸中心を合わせて軸
方向に並べて配する第２の準備ステップと、
前記内側ヘッダに前記外側ヘッダを隣接させ、前記内側ヘッダの径方
向外側と前記外側ヘッダの径方向外側とを密に接合する外側ヘッダ取付
けステップと、
を有し、
前記収納部の他方の端部についても、前記第１の準備ステップないし
前記外側ヘッダ取付けステップを行うことを特徴とするブランケットモ
ジュール組み立て方法。
【請求項１８】
核融合プラズマを生成する核融合炉の真空容器の内側に沿って配され
る複数のブランケットモジュールのそれぞれとこれを支持するブランケ
ット支持構造とを組み立てるブランケット支持構造組み立て方法であっ
て、
軸方向の両側に内側ヘッダの外部開口と前記内側ヘッダの軸方向外側
に取り付けられた外側ヘッダの外部開口とをそれぞれ有するブランケッ
トモジュールの一方の端部を、中空の円板状であって内側平板、外側平
板および側板を有し前記内側平板および前記外側平板それぞれの中央に
前記外側ヘッダおよび前記内側ヘッダが貫通する開口が形成された内側
ブロックの前記開口に、前記内側ヘッダが軸方向に前記内側ブロック内
に来る位置まで挿入する第１準備ステップと、
前記内側平板と前記内側ブロックとを径方向外側から密に接合し、か
つ前記外側平板と
前記内側ブロックとを径方向外側から密に接合する内側ブロック接合ス
テップと、
円筒状の側板と外側平板を有し外側平板の軸方向の反対側には内部開
口が形成されている外側ブロックをその内部開口が前記内側ブロックの
側になるように軸芯を合わせて配列させる第２準備ステップと、
前記外側ブロックの前記側板と前記内側ブロックの前記側板とを径方
向の外側から密に接合する外側ブロック接合ステップと、
を有し、
前記ブランケットモジュールの他方の端部についても、前記第１の準
備ステップ、前記内側ブロック接合ステップ、前記第２準備ステップお
よび前記外側ブロック接合ステップを行うことを特徴とするブランケッ
ト支持構造組み立て方法。 以上、１８項目
✔ さて、馬鹿でかさに驚くとともに、試作規模設計スケールの適正も
のか戸惑いも生じた。「試用段階の事前・事後安全審査」の期間を入れ
ると３０～４０年がひとつの区切りかもしれないと考え、そう言えば、
１９８９年代の「常温核融合（Cold Fusion）」フィーバーを思い出す。
☯ 精子トレーニング時代
日本男性の精子は最低レベル！？ カギはDNAにアリ
2017年、欧米で男性の精子の数を調べたところ、この４０年で半減して
いたという驚きの調査結果がでる。そして、欧米よりもさらに心配なの
が日本。精子の数を欧州４か国と比べたところ、なんと最低レベルだっ
たことが分かった。ＮＨＫの番組では妊娠を成功させて新しい命を育む
力を「精子力」と呼び、その精子力を知りたいという男性28人に集まっ
てもらい、「精子力」を調査。平均年齢35歳の健康には問題がない人た
ちばかり。正確なデータを取るため、精液は検査当日の朝に採取。顕微
鏡で拡大し、精子の数や運動率を調べる。お酒が好きであまり自信がな
いと言っていた、30代男性。この男性の検査結果は、精子濃度が4,800
万。自然妊娠のためには、精液1ミリリットル中に、精子が1500万個以
上、活発に動く精子が40％以上あることが望ましいとされている。この
男性は、この基準を大幅に上回っていた。
精子力を下げる「活性酵素」と「テストステロン」
①活性酸素は呼吸によって生まれるがたまりすぎると毒になる。精巣で
精子を攻撃し、死滅させたり、傷つけたりする。もともと精子の細胞膜
は傷みやすく、活性酸素のダメージを受けやすい。ただし、私たちの体
には、活性酸素をかき消すシステムも備わっている。海外の研究では、
１日５時間以上座ってテレビを見る人は、その習慣がない人と比べ、精
子の数が30％少ないことが分かっている。現代人には、座りすぎはある
程度仕方のないこと、②でも意識して体を動かすと、その影響が相殺さ
れ、精子の質も良くなると思われている。③最新の研究では、肉などに
多く含まれる飽和脂肪酸が、１日のカロリーの10％を超えると、精子の
数が大きく減ることが分かっている「飽和脂肪酸を減らし、魚介類に含
まれるオメガ3脂肪酸やビタミンCなどの酸化をおさえる物質を多くとる
べきです。魚をより多く摂取した男性は、摂取していない男性よりも精
子の数が多いことが分かっています。」精子の質も良くなると思われて
いる。④テストステロンは主に夜の間、脳からの信号を受けて分泌され、
精子の形成を促す。信号がでにくくなり、テストステロンが不足。精子
の数が減ったり、質が悪くなったりしているというが、テストステロン
が不足していた原因は、ズバリ、睡眠不足。電灯をつけたまま寝てしま
うこともあり、精子がうまく作られず、精子力が衰えていた。夜勤もあ
り、寝る時間がバラバラで、深く眠れない日が多いと。最新の研究では、
睡眠時間が６時間半未満だと、７時間以上の人より、精子の数が２割も
少ないことが分かっている。⑤精子力の衰えは、さまざまな病気とも深
い関係があるという。精子が少ない男性5,000人の健康状態を10年以上、
追跡調査。その結果、精子の数が少ない人は、糖尿病のリスクが50％、
心臓疾患などのリスクが40％高いことが分かった。けして精子力の衰え
が、病気を引き起こすというわけではない。精子の状態が悪い人は、健
康状態も悪いことが多い、ということだそうだ。死亡率の調査でも、精
子の数が少ないとリスクが上昇。1ミリリットル中の数が1000万を割る
と1.7倍になったが、精子の状態が悪くても健康的な生活をすればリス
クを減らせる。⑥日本でも、精液を病気の予防に役立てようという研究
が進んでいる。この精しょうは、血液よりも敏感に体調を反映する。実
際に前立腺がんの患者の精しょうを調べると、活性酸素が急増していた。
ほかにも、認知症や生活習慣病などの指標となる成分を含む精しょう。
その検査で健康リスクをいち早く察知できる可能性がある。
精子力をアップする生活習慣とは
精子力の危機につながる活性酵素の増加とテストステロンの減少。この
２つを招く原因は、日常生活に数多くある。喫煙、カフェインの過多、
睡眠不足、ストレス、運動不足…。実は、精子は７４日のサイクルで新
しくなるため、ある程度改善する。
同じく、１９年５月のＮＨＫスペシャル『シリーズ 人体Ⅱ 遺伝子』で
は、筋肉のない人が結婚して子どもを作ると、筋肉がない子どもが生ま
れ、太った男性がそのまま子どもを作ると、同じような遺伝子になる。
それがトレーニグで絞って筋肉をつけて子どもを作ると筋肉質の子ども
ができると分かって、実際にアメリカでは結婚前に絞ってトレーニング
する男性がいる。それは"精子トレーニグ"と言う。精子自体はトレーニ
グしてないが、これだけの年数で違う結論が出て、もっとスピードが早
くなるんじゃないかと考えると、倫理面と医学についてますます難しい
問題が出てくる。最終的にこんなことを誰が設計したのかという問題に
も関わってきて、恐ろしいなと思いますよと、司会役のタモリが話す。
最新全固体二次電池製造技術
❐特開2019-212615 正極合材、全固体電池、正極合材の製造方法およ
び全固体電池の製造方法 トヨタ自動車株式会社
【要約】
下図６のごとく、Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｐ元素およびＳ元素を
有する含硫化合物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的に含有せ
ず、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定における２θ＝１５．５°の回折
強度をＩ１５．５とし、２θ＝２５°の回折強度をＩ２５とし、２θ＝４０°
の回折強度をＩ４０とした場合に、下記式で定義される規格値が、１．２
よりも大きい、正極合材を提供することにより、不可逆容量が少ない正
極合材を提供する。
規格値＝（Ｉ１５．５－Ｉ４０）／（Ｉ２５－Ｉ４０）
硫黄を正極活物質として用いた硫黄電池の開発が進められている。硫黄
は、理論容量が１６７５ｍＡｈ／ｇと非常に高いといった特徴を有する。
非特許文献１には、硫黄（Ｓ）、Ｐ２Ｓ５およびケッチェンブラックの
混合物にメカニカルミリングを行い、正極合材を作製することが開示さ
れている。また、特開2015-176849には、硫黄及び／又はその放電生成
物と、イオン伝導性物質と、導電材料で被覆された活性炭とを有する正
極合材が開示されている。また、特開2017-168434には、硫黄および導
電材を含有する正極と、リチウム金属を含有する負極と、正極と負極の
間に介在する固体電解質の層とを有する全固体リチウム硫黄電池が開示
されている。なお、WO-A1-2016/063877には、Ｌｉ２Ｓ－ＬｉＩ－ＬｉＢｒ
またはＬｉ２Ｓ－ＬｉＩを正極活物質として用いた全固体二次電池が開
示されている。
表２および図６に示すように、実施例１～６は、比較例１よりも不可逆
容量が少ないことが確認された。特に、実施例１における規格値と、比
較例１における規格値は、近い値であるが、不可逆容量が急激に低下す
るという顕著な効果が得られた。また、表２および図７に示すように、
実施例１～６は、比較例１と同等以上の初回充電容量が得られることが
確認された。特に、実施例１～４では、比較例１よりも明らかに初回充
電容量が増加した。なお、比較例１および参考例１は、規格値が同じで
ある。両者の目付量を比較すると、比較例１では厚い正極層が形成され、
参考例１では薄い正極層が形成されている。初回充電容量については、
両者は同程度であったが、不可逆容量は、比較例１が参考例１よりも顕
著に増加した。このことは、放電時におけるＬｉ脱離の抵抗が高いこと
を示唆している。すなわち、規格値が小さすぎると、Ｌｉ脱離が生じに
くくなり、不可逆容量が増加することが示唆された。これに対して、実
施例１～６のように、規格値を所定の値よりも大きくすることで、Ｌｉ
脱離が生じやすくなり、不可逆容量を低減することができたと推測され
る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｐ元素およびＳ元素を有
する含硫化合物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的に含有せず、
ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定における２θ＝１５．５°の回折強度
をＩ１５．５とし、２θ＝２５°の回折強度をＩ２５とし、２θ＝４０°
の回折強度をＩ４０とした場合に、下記式で定義される規格値が、１．２
よりも大きい、
正極合材。 規格値＝（Ｉ１５．５－Ｉ４０）／（Ｉ２５－Ｉ４０）
【請求項２】 前記Ｌｉ元素の割合が、０ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％
以下である、請求項１に記載の正極合材。
【請求項３】 前記規格値が、１．５以上である、請求項１または請求
項２に記載の正極合材。
【請求項４】 前記規格値が、２．２以下である、請求項１から請求項
３までのいずれかの請求項に記載の正極合材。
【請求項５】 前記Ｓ元素に対する前記Ｐ元素のモル比（Ｐ／Ｓ）が、
０．１２以上、０．２７以下である、請求項１から請求項４までのいず
れかの請求項に記載の正極合材。
【請求項６】 前記導電助剤として炭素材料を含有する、請求項１から
請求項５までのいずれかの請求項に記載の正極合材。
【請求項７】 正極層と、固体電解質層と、負極層とをこの順に有し、
前記正極層が、Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｐ元素およびＳ元素を有
する含硫化合物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的に含有せず、
ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定における２θ＝１５．５°の回折強度
をＩ１５．５とし、２θ＝２５°の回折強度をＩ２５とし、２θ＝４０°
の回折強度をＩ４０とした場合に、下記式で定義される規格値が、１．２
よりも大きい、全固体電池。
規格値＝（Ｉ１５．５－Ｉ４０）／（Ｉ２５－Ｉ４０）
【請求項８】 Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｐ元素およびＳ元素を有
する硫化物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的に含有しない原
料混合物を準備する準備工程と、前記原料混合物に、メカニカルミリン
グを行うメカニカルミリング工程と、を有する正極合材の製造方法であ
って、 前記正極合材は、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定における
２θ＝１５．５°の回折強度をＩ１５．５とし、２θ＝２５°の回折強
度をＩ２５とし、２θ＝４０°の回折強度をＩ４０とした場合に、下記
式で定義される規格値が、１．２よりも大きい、正極合材の製造方法。
規格値＝（Ｉ１５．５－Ｉ４０）／（Ｉ２５－Ｉ４０）
【請求項９】 正極層と、固体電解質層と、負極層とをこの順に有する
積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体に対して初期放電する
初期放電工程と、を有し、前記積層体形成工程において、前記正極層は、
請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の正極合材を用い
て形成され、前記初期放電工程において、６０℃以上の温度環境で放電
する、全固体電池の製造方法。
❐特開2020-004587 リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方
法、リチウムイオン二次電池用正極、及び、リチウムイオン二次電池
住友金属鉱山株式会社
【要点】
下図１のごとく、正極活物質は、複数の一次粒子が凝集した二次粒子か
ら構成された第１のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン電導性
を有する第１の粒子と、を含む正極活物質であって、正極活物質は、リ
チウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、及び、元素Ｍを含み、これらの元素の物質量（モル）比が、Ｌｉ：
Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｍ＝ｄ１：（１－ａ－ｂ－ｃ）：ａ：ｂ：ｃで表さ
れ、第１の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素
と、を含み、第１の粒子中のリチウム及び酸素以外の元素の量が、正極
活物質全体に対して、０．０１質量％以上４質量％以下であり、第１の
粒子の少なくとも一部が、第１のリチウム金属複合酸化物の表面に結合
して存在する。正極抵抗が非常に低減され、高い出力特性を有する正極
活物質とその製造方法を提供する。
【符号の説明】
１００…正極活物質
１０…第１のリチウム金属複合酸化物
１…一次粒子
２…二次粒子
２０…第１の粒子
２０ａ…第１の粒子（第１のリチウム金属複合酸化物の表面に存在）
２０ｂ…第１の粒子（第１のリチウム金属複合酸化物と分離して存在）
ＣＢＡ…コイン型電池
ＰＥ…正極
ＮＥ…負極
ＧＡ…ガスケット
ＰＥ…正極
ＮＥ…負極
ＳＥ…セパレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第１の
リチウム金 属複合酸化物と、リチウムイオン電導性を有する第１の粒子
と、を含む 正極活物質であって、 前記正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト （Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、及び、元素
Ｍを含み、これらの元素の物 質量（モル）比が、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：
Ｍ＝ｄ１：（１－ａ－ｂ －ｃ）：ａ：ｂ：ｃ（ただし、０．０５≦ａ≦
０．６０、０．０５≦ｂ ≦０．６０、０≦ｃ≦０．６０、０．４０≦ａ＋
ｂ＋ｃ、０．９５≦ｄ１ ≦１．５、Ｍは、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、 Ｌａ、及び、Ｔａから選択される少なくとも
１種の元素）で表され、 前記第１の粒子は、リチウムと、酸素と、リチ
ウム及び酸素以外の元素と、を含み、 前記第１の粒子中のリチウム及
び酸素以外の元素の量が、正極活物質 全体に対して、０．０１質量％以
上４質量％以下であり、 前記第１の粒子の少なくとも一部が、前記第１
のリチウム金属複合酸化物の表面に結合して存在する、 リチウムイオン
二次電池用の正極活物質。
【請求項２】 前記第１の粒子の少なくとも一部が、前記第１のリチウム
金属複合酸 化物から分離して存在する、請求項１に記載のリチウムイオ
ン二次電池 用の正極活物質。
【請求項３】 前記第１の粒子が、リチウムニオブ複合酸化物、リチウム
タングステン複合酸化物、リチウムリン複合酸化物、及び、リチウムケ
イ素複合酸 化物からなる群より選択された少なくとも１種を含む、請求
項１又は請 求項２に記載のリチウムイオン二次電池用の正極活物質。
【請求項４】 前記第１の粒子が、ＬｉＮｂＯ３及びＬｉ３ＮｂＯ４の少な
くとも一方を含む、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のリチウム
イオン二次 電池用の正極活物質。
【請求項５】 前記第１の粒子の少なくとも一部は、最長径が０．５μｍ
以上である、 請求項１～請求項４にいずれか一項に記載のリチウムイオ
ン二次電池用の 正極活物質。
【請求項６】 複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第１の
リチウム金 属複合酸化物と、リチウムイオン電導性を有する第１の粒子
と、を含む 正極活物質の製造方法であって、第２のリチウム金属複合酸
化物と、リチウムと反応して前記第１の粒 子を形成可能な第２の粒子と
を、混合することと、 前記混合することにより得られた混合物を４００
℃以上９００℃以下の温度で熱処理することと、を備え、 前記第２のリ
チウム金属複合酸化物は、リチウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、及び、元素Ｍを含み、これらの元素
の物質量（モル）比が、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｍ＝ｄ２：（１－ａ－
ｂ－ｃ）：ａ：ｂ：ｃ（ただし、０．０５≦ａ≦０．６０、０．０５≦
ｂ≦０．６０、０≦ｃ≦０．６０、０．９５≦ｄ２≦１．５、Ｍは、Ｗ、
Ｍｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｌａ、及び、Ｔａか
ら選択される少なくとも１種の元素）で表され、 前記第１の粒子は、リ
チウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、 前記第２
の粒子は、リチウム及び酸素以外の前記元素を含み、 前記混合物中のリ
チウム及び酸素以外の前記元素の量が、正極活物質全体に対して０．０１
質量％以上４質量％以下であり、 前記第１の粒子の少なくとも一部は、
前記第１のリチウム金属複合酸化物の表面に結合して存在する、 リチウ
ムイオン二次電池用の正極活物質の製造方法。
【請求項７】 前記第２の粒子は、ニオブ、タングステン、リン、及び、
ケイ素からなる群より選択された少なくとも一種の元素を含む、請求項
６に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法。
【請求項８】 前記第２の粒子は、ニオブ酸を含む、請求項６又は請求項
７に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法。
【請求項９】 前記第２のリチウム金属複合酸化物は、晶析により得られ
たニッケル、コバルト、及び、マンガンを含む化合物と、リチウム化合
物と、を７００℃以上１０００℃以下の温度で焼成して形成される、請
求項６～請求項８のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用正
極活物質の製造方法。
【請求項１０】 第１のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン電
導性を有する第１の粒子と、を含むリチウムイオン二次電池用の正極で
あって、 前記第１のリチウム金属複合酸化物は、リチウム（Ｌｉ）、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、及び、元素
Ｍを含み、これらの元素の物質量（モル）比が、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：
Ｍ＝ｄ３：（１－ａ－ｂ－ｃ）：ａ：ｂ：ｃ（ただし、０．０５≦ａ≦
０．６０、０．０５≦ｂ≦０．６０、０≦ｃ≦０．６０、０．４０≦ａ
＋ｂ＋ｃ、０．９５≦ｄ３≦１．５、Ｍは、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｌａ、及び、Ｔａから選択される少なくとも
１種の元素）で表され、 前記第１の粒子は、リチウムと、酸素と、リチ
ウム及び酸素以外の元素と、を含み、 前記第１の粒子の一部が、前記
第１のリチウム金属複合酸化物の表面と結合して存在し、かつ、前記第
１の粒子の一部が、前記第１のリチウム金属複合酸化物とは分離して存
在する、リチウムイオン二次電池用正極。
【請求項１１】 前記第１の粒子が、ＬｉＮｂＯ３及びＬｉ３ＮｂＯ４の
少なくとも一方を含む、請求項１０に記載のリチウムイオン二次電池用
正極。
【請求項１２】 請求項１～５のいずれか一項に記載の正極活物質を含
む正極と、負極と、電解質とを備える、リチウムイオン二次電池。
✔ ２５年前、次の事業候補として「蓄電池」を挙げてたが、コストが
高く、合採算的でないという意見が大勢であり、技術革新で克服できる
のではないかとの意見は少数であった。そのことを思えば、「バルク領
域➲ナノ領域へのシフトが担保する」との見通しは強ち的外れではなか
った。
【コズテル自治会誌：#Costail#ResidentAssociat#Diary】
１月１４日：総会準備（社会福祉協議会借用品（p.m）
１月１５日：総会準備打ち合わせ（13:00）