2020年04月27日

東北大・住化、LIB「一体型負極」新機構を解明

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東北大学の市坪哲教授（金属材料研究所）と住友化学の研究グループは27日、リチウムイオン二次電池（LIB）の高容量化につながる新しい機構を解明したと発表した。負極の基材を従来の炭素系材料から高純度アルミニウム箔に替え、充放電時の体積ひずみを制御するという、新しい機構を解明した。 リチウムイオン二次電池は、正極、負極それに電解質とセパレータという4つの部材からなっており、リチウムイオンが正極と負極間を移動することで充放電が行われる。その負極は現在、炭素系材料が主流だが、電池の高容量化のためには、これより何倍も多くのエネルギーが蓄えられるシリコンや、スズ・アルミなどの金属系材料を使うことが期待されている。 だが、それらの材料は、大きなエネルギーを蓄えられる反面、充放電時に2～4倍も膨縮するため、内部の電極構造が崩れやすいという課題があった。 今回、研究グループは、高純度アルミニウム箔の硬さを最適化することで、充放電時の体積膨縮の制御が可能なことを見いだした。この「一体型負極」の実現で、従来のLIBに比べて、電池製造のプロセスが大幅に簡素化できる。製造工程での環境負荷低減だけでなく、高容量化や軽量化、低価格化なども期待できる。また、次世代電池として注目される全固体電池にも適用できる可能性がある。 ニュースリリース参照 https://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1587955491.pdf