2024年03月11日

東レ、次世代電池用イオン伝導ポリマー膜創出

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東レ

東レは11日、イオン伝導度を従来開発品比10倍に向上した次世代電池用イオン伝導ポリマー膜を創出したと発表した。全固体電池や空気電池などの金属リチウム負極電池の実用化を加速させ、電気自動車（EV）や産業用ドローン、UAM（Urban Air Mobility、空飛ぶクルマ）などの航続距離拡大に貢献する。 　モビリティの電動化進展に向けて、リチウムイオン二次電池（LIB）には益々の高エネルギー密度化が求められている。そのような中、負極として最も高い理論容量を持つ金属リチウムをLIBの負極に用いた次世代電池の開発が進められている。 　だが、金属リチウムは、表面の強い反応性や充放電に伴う溶解・析出形態の安定性に課題があり、特にリチウムデンドライトの成長は短絡（ショート）につながる可能性があるため、大きな課題となっている。また、固体電解質を用いる全固体電池にも、金属リチウム負極の適用には同様の課題がある。 　東レは、長年培ってきたアラミドポリマーの分子設計技術を駆使することで、無孔ながら、リチウムイオンがポリマー膜中の相互作用するサイト間を飛び移りながら移動する「ホッピング伝導」によりイオン伝導性を有するポリマー膜の開発を進めてきた。今回、ホッピングサイト構造の改良とサイト数を増強した新規ポリマー設計により、ホッピング伝導型のポリマー膜としては最高レベルのイオン伝導度を実現した。 　 　同ポリマー膜をリチウム空気電池のセパレータとして使用することで、ポリマー膜を用いた2液系リチウム空気電池としてはじめて100回の充放電サイクル作動を確認した。同技術は3月14～16日に開催される電気化学会第91回大会で発表する。