産総研(国立研究開発法人 産業技術総合研究所)は世界で初めて正極側の活物質に共融系液体を利用した次世代二次電池を開発したと発表しました。

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今回の次世代二次電池(充電ができる電池)は、産総研 省エネルギー研究部門の周 豪慎 首席研究員(兼 南京大学講座教授 兼 筑波大学連携大学院教授)と、同エネルギー界面技術グループ 王 雅蓉 博士が三菱自動車工業と共同で開発しました。

EVなどに使われているリチウムイオン電池は、正極と負極の間に電解液を貯留した構造になっています。現状では、電解液には揮発性の有機溶媒とリチウム塩を使用し、正極にはコバルトやニッケルなどの高価なレアメタルを含む材料が使われています。

そこで、現在のリチウムイオン電池の性能を上回る次世代二次電池を目指して、いろいろな研究グループが正負両極の新材料と新しい電解液の開発を続けていました。

今回、新開発された次世代二次電池のポイントは、レアメタルを含まない安価な三塩化鉄六水和物 (FeCl3・6H2O)と尿素(CO(NH2)2)とを共融点組成で混合して液体とし、これを正極側の電解液の働きをする活物質として用いた点です。

正極側の電解液を別途必要としないだけでなく、正極に使われている固体材料の構造劣化を生じさせない点が、電池の性能を向上するために大きな利点となります。

金属リチウムの負極と組み合わせると、電圧が約3.4 V、正極側の体積容量(共融系液体の体積当たりの容量)141 mAh/cm3の二次電池として動作したということです。

現在のリチウムイオン電池の性能を上回る次世代二次電池の開発は非常に活発になっており、今回の新開発による次世代二次電池が今後どのように発展していくかに注目が集まっています。

(山内 博・画像:産総研)

安価で環境に優しいEV向け次世代二次電池を産総研と三菱自動車が共同開発(http://clicccar.com/2016/06/17/378779/)