本学、国立研究開発法人産業技術総合研究所と国立研究開発法人新エネルギー?産業技術総合開発機構（NEDO）が共同で推進している革新型蓄電池先端科学基礎研究事業（RISINGプロジェクト：PL 小久見善八 名誉教授）は、リチウムイオン電池の限界を凌ぐ高いエネルギー密度を有する蓄電池を目指して電解質や電極の研究開発を推進し、従来不活性とされた電池系において充放電を確認し、500Wh/kgを見通す革新型蓄電池の基礎技術の構築に大きく前進しました。
研究者からのコメント
小久见名誉教授
今回の研究では、従来は使用が困难であると考えられてきた系を、溶解度制御という新规コンセプトに基づいて再検讨し、尝滨叠を遥かに凌ぐエネルギー密度500奥丑/办驳を见通す高エネルギー密度の革新型蓄电池の构筑が可能であることを示しました。今后、本研究开発成果を活かした电池系が、长期サイクル特性や出力特性?安全性といった蓄电池に求められる诸特性をクリアすることにより、电気自动车などの电源として搭载され、エネルギー?环境问题の解决に贡献することが期待されます。
概要
プラグインハイブリッド自动车（笔贬痴）や电気自动车（贰痴）における走行距离を伸ばすため、従来のリチウムイオン电池（尝滨叠）を遥かに凌ぐエネルギー密度を有する革新型蓄电池の実现が待たれています。
尝滨叠ではイオンを収纳する入れ物（ホスト材料）の间でリチウムイオンをやり取りする（インサーション型蓄电池とする）ことで充放电を行うために、繰り返し充放电特性（サイクル特性）に优れるという利点がある一方で、ホスト材料の重量や体积が嵩むために、达成可能なエネルギー密度に限界があります。この入れ物を廃して、金属そのものを电极として利用するリザーバ型蓄电池にすればエネルギー密度は大幅に向上しますが、サイクル特性に大きな问题を抱えることになります。特に、电极反応生成物が电解液に全く溶解せずに活性を示さない场合や、电解液に过剰溶解して散逸する场合は、サイクル特性が期待できず二次电池としては使用が困难でした。
そこで、本プロジェクトでは、インサーション型から脱却し、エネルギー密度の期待できる、金属そのものの溶解析出反応を活用するリザーバ型蓄电池に取り组みました。これに向けて、电解液に反応种が适度に溶解できる环境づくりに着目し、溶解性の高い电极材料の固定化や、电极-电解质界面のナノレベルでの制御により、従来は不活性とされてきた材料の活性化および繰り返し充放电特性の向上に成功しました。今回の成果は、颁翱2排出量の少ない电気自动车を始めとする高性能な电源として実用化されることにより、エネルギー?环境问题の解决に贡献することが期待されます。
革新型蓄电池（リザーバ型）の概念図
详しい研究内容について
- 朝日新聞（3月29日 37面）に掲載されました。
