リチウムイオンバッテリーの倍以上の性能で発火の危険性がない「全固体リチウムバッテリー」の開発に成功
携帯電話のバッテリーやエコカーの駆動電源に用いるため、リチウムイオン充電池の
研究は今でも盛んに行われています。特に研究者から注目されているのが、安全性と
生産コストに優れた「全固体リチウムバッテリー」です。ミシガン大学が、従来のリチウムイオンバッテリーの
倍の性能を持ち、劣化や発火する心配もないという、新しい全固体リチウムイオン電池を開発したと報告しています。
1980年代に発明された、金属リチウムと液体電解質を使用した「金属リチウムバッテリー」は
新しい技術として大きな期待を集め、NTTが発売したショルダー型携帯電話のバッテリーに
採用されることで市場に登場しました。しかし、電極表面にデンドライトと呼ばれるリチウムの
塊が析出し、最終的に電池のショートによって発火する可能性がありました。当時はこの問題を
解決することができず、電極に金属リチウムを使用した充電池はやがて使われなくなってしまいました。
1991年にソニー・エナジー・テックが販売したリチウムイオンバッテリーは、電極に使うグラファイト
(黒鉛)がリチウムイオンを吸収することでリチウムデンドライトの析出を防止するため、それまでの
金属リチウムバッテリーに比べて安定していました。そのため、今に至るまで充電式バッテリーの
主流はリチウムイオンバッテリーとなっています。
ただし、リチウムイオンバッテリーは、金属リチウムバッテリーよりも充電速度が圧倒的に速いものの、
比容量・エネルギー密度は大幅に負けてしまいます。また、リチウムイオンバッテリーは充電を
繰り返すことで少しずつ劣化が起きてしまう上に、発火の危険性も依然としてありました。
ミシガン大学の機械工学教授であるジェフ・サカモト氏は、金属リチウムバッテリーがデンドライトの
析出によってショートしてしまうという欠点を解決するために、電極に用いる金属リチウムの表面を
セラミック製の固体電解質でコーティングすることで物理的に安定させるというアイデアを思いつきました。
度重なる実験の末、高温でコーティングしたセラミック電解質によって、デンドhttps://gigazine.net/news/20180817-lithium-solid-battery-breakthrough/
