＜本書の内容＞

はじめに ─ 今、電池の世界が熱い！　面白い！

CHAP.1 ： 電池の基本と開発史 ─ 電池ってなんだ!?

・身の回りは電池だらけになっていた!?
・人類が最初に発明した電池─電池の基本がわかるボルタ電池
・中学で習うボルタ電池から電池の基本を知る
・金属が「イオンになりたい」という性質を利用する
・ボルタ電池の欠点
・ボルタ電池が生まれるまで
・ボルタ電池発明以後
・電池の産業的な利用を可能にしたダニエル電池
・電池開発黎明期に活躍した日本人
・世界初？　乾電池を発明した屋井先蔵
・結局、日本人で最初に乾電池を発明した人は誰だ？
・鉛蓄電池の始祖 ─ 島津源蔵（二代目）
　　◆COLUMN ＜平賀源内の「エレキテル」!?＞
・エジソンの発明と電池の開発
・電気をどう溜める（作る）で分類される電池のタイプ
・身の回りに一般的にある化学電池の基本構造
　　◆COLUMN ＜ショートサーキットと内部短絡＞
・電池の規格
・どんな電池がどのくらい出回っているのか？
　　◆COLUMN ＜特許制度について（国際特許）＞

CHAP.2 ： 身の回りのいろいろな電池 ─ 一次電池

・一次電池って何？
・マンガン電池の原型 ─ルクランシェ電池
・マンガン電池へと発展する前
・ルクランシェ電池の反応
　　◆COLUMN ＜自己放電＞
・乾電池を一挙に普及させたマンガン電池
・マンガン電池の構造
・マンガン電池の反応
・パワーアップしたアルカリ電池
・電解液をアルカリにした
・アルカリ電池での技術的改良点
　　◆COLUMN ＜電池の容量＞
・放電電圧が一定という強み─酸化銀電池
・精密さを要求される時計などに使われる
・酸化銀電池の反応
　　◆COLUMN ＜エネルギー、エネルギー密度＞
・小型・軽量でも、さらにパワーがある─リチウム電池
・アルカリ電池を小型・軽量・ハイパワーにした一次電池
・リチウム電池の構造
・リチウム電池の反応
・リチウム電池の特徴

CHAP.3 ： 身の回りのいろいろな電池 ─ 二次電池

・二次電池って何？ ・もっとも古くからある二次電池で活躍の場も広い鉛蓄電池
・鉛電池の構造と充放電のしくみ
・始動用バッテリーとディープサイクルバッテリー
・バッテリーが上がる ─ サルフェーション
・カーバッテリーの規格について
・乾電池として活躍してきたニカド電池
・ポータブル機器の電源として活躍してきた二次電池
・ニカド電池の反応
・ニカド電池が蓄電池の主役を奪われた理由
　　◆COLUMN ＜メモリー効果＞
・ニカド電池誕生から約100年後に登場したニッケル水素電池
・水素吸蔵合金の発見によって生まれた
・ニッケル水素電池の充放電のしくみ
・ニッケル水素電池のメリット・デメリット
・電池の地位を一気に高めたリチウムイオン電池
・二次電池の充放電について ─ 高速で充電するということ
・Cレート ─ 1時間で満充電できる電流の大きさ＝1C
・高速充電と電流
・高速充電のときに使う電気を身近な例で換算すると
・高速充電を一般家庭にあるもので考える
◆COLUMN ＜電池の出力特性＞

CHAP.4 ： 産業の花形となったリチウムイオン電池

・「産業のコメ」と言われるまでに電池産業の地位を高めた電池
・リチウムイオン電池の研究開発の歴史
・リチウム金属電池
・リチウムイオン電池
・リチウムイオン電池の何が凄いのか？
・軽い
・小さい
・自己放電が少ない
・大容量
・長い寿命（サイクル寿命）
・高電圧
・低温での作動が可能
・環境にやさしい金属の使用
・非水系電解液（有機電解液）の使用
　　◆COLUMN ＜サイクル寿命＞
・リチウムイオン電池のデメリット
・コスト
・コバルト等の資源の枯渇
・発火の危険性
・リチウム金属電池、リチウムイオン電池が発火する機構
・リチウムイオン電池の基本反応
・リチウムイオン電池が充放電するしくみ
　　◆COLUMN ＜デンドライト＞
・リチウムイオン電池の形状
・円筒型
・角型
・ラミネート型、パウチ型
・様々な正極材（活物質）について
・正極材料（活物質）に求められる性質
・正極材①　LCO（コバルト酸リチウム）
・正極材②　LNO（ニッケル酸リチウム）
・正極材③　LMO（マンガン酸リチウム）
・正極材④　NCM（ニッケルコバルトマンガン複合酸化リチウム）
・正極材⑤　NCA（LiNi0.8Co0.15Al0.05O2）
・正極材⑥　LMO スピネル系（LiMn2O4）
・正極材⑦　LFP オリビン系（LiFePO4)
・主に黒鉛が用いられる負極材について
・リチウムイオンを吸蔵・放出する負極材料
・黒鉛の利点
・黒鉛の性質とリチウムイオンの吸蔵・放出
・再評価されている黒鉛に替わる負極材 ─ チタン酸リチウム
　　◆COLUMN ＜6分だけの充電で320キロ走行できる
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　電気自動車がもう目の前に？＞
・次世代電池の負極として期待されている合金系負極
・リチウムイオン電池に望ましい電解質とは
・非水系の電解質
・高い導伝性
・電気化学的安定性
・温度変化に対する耐性
　　◆COLUMN ＜電位窓＞
・もっと電解質について ─ 電解質＝溶媒＋支持塩＋添加剤
・溶媒について
・支持塩（支持電解質）について
・添加剤について
・その他の材料のなかでも重要なセパレータ
・セパレータ ─ 短絡を防ぎ、リチウムイオンを透過する
・セパレータに求められる性質

　　◆COLUMN ＜過放電と過充電＞
・リチウムイオン電池とレアメタル
・電気自動車（EV）価格の1/2 ～1/3を占める電池
・リチウム・ニッケル・コバルトの資源の偏在性
　　◆COLUMN ＜実は新しい技術：リサイクル技術＞
・リチウムイオン電池の開発競争の現在

CHAP.5 ： 全固体電池とポストリチウムイオン電池

・本格的な実用化はもうすぐそこ！ ─ 全固体電池
・全固体電池の革命的な特徴
・電解質も固体だから「全固体電池」
・全固体電池の基本的なしくみ
・電極活物質と固体電解質との接触面について
・固体電解質の種類について
・全固体電池のメリット
・安全性・信頼性の飛躍的向上（難燃性、副反応低減）
・高エネルギー密度化
・高電圧電池（高いボルト数を有した電池）の構築
・高出力化
・最高のリチウムイオンの輸送効率
・全固体電池開発に際して課題となる点
　　◆COLUMN ＜全固体電池の開発の実際＞
・半固体電池
・水系電解質を使ったリチウムイオン電池
・ハイドレートメルトを利用した次世代電池
・より安全でより高電位のリチウムイオン電池
・リチウム空気電池
・非リチウムイオン電池 ─ 「〇〇イオン電池」

CHAP.6 ： 蓄電設備として期待されるフロー電池

・大型の蓄電装置に適したレドックスフロー電池(RFB）
・すでに実用化されている大型の電池
・レドックスフロー電池の反応としくみ
・電力貯蔵用として再び注目される亜鉛 ─ 臭素電池
・資源的制約のないナトリウム硫黄電池（NAS電池）
・ナトリウム硫黄電池の特徴
・ナトリウム硫黄電池の形状
・レドックスフロー電池、ＮＡＳ電池の応用分野
・レドックスフロー電池の活用例
・ナトリウム硫黄電池（NAS 電池）の活用例

CHAP.7 ： 発電装置とも言える燃料電池

・燃料電池とは ─ 水の電気分解とは逆の原理
・水素を供給して水を生成しながら発電する燃料電池の種類
・燃料電池開発の歴史
・燃料電池の発電のしくみ
・PEFC（固体高分子型）とSOFC（固体酸化物型）
　　◆COLUMN ＜すでに電気自動車は実用化されている？＞
・応用分野（燃料電池車、エネファーム）
・電気自動車（EV）よりも長距離向きでパワーも出る
・燃料電池車（FCV）
・排熱も利用する家庭用燃料電池（エネファーム）

CHAP.8 ： 太陽電池、そして原子力電池 ─ 物理電池

・物理電池の代表格─太陽電池
・光エネルギーを直接電気エネルギーに変換
・太陽のエネルギーと光
　　◆COLUMN ＜日本の太陽光発電導入量＞
・太陽電池の歴史
・太陽電池の発電の種類
・今もっとも一般的なシリコン系太陽電池の発電の原理
・光合成のように電気を生み出す太陽電池 ─ 色素増感太陽電池
・ヨウ化物イオンの交換で電気を取り出す
・色素増感太陽電池のメリットとデメリット
・未来の電池？─ 原子力電池
・熱電変換による原子力電池
・非熱電変換による原子力電池

CHAP.9 ： コンデンサも立派な蓄電池

・コンデンサとは ─ 電池とは違う蓄電装置
・電気回路には「コンデンサ」、蓄電装置には「キャパシタ」
・コンデンサはどの程度の電気を溜められるのか ─ 静電容量
　　◆COLUMN ＜誘電体＞
・蓄電池と同様な用途に使われる「電気化学キャパシタ」
・電気二重層キャパシタ（EDLC）
・リチウムイオンキャパシタ（LIC）
・蓄電デバイスとしてのコンデンサの応用分野
　　◆COLUMN ＜トリクル充電とフロート充電＞

おわりに ─ 生活をより便利に、豊かにする発明にノーベル賞を!?

＜巻末資料＞　元素周期表