富士経済、リチウムイオン二次電池材料の世界市場を調査――25年に12兆円を超えると予測
【東北大】民間ファンド獲得 スポンジ状カーボン新素材ＧＭＳの事業化に向け
中央省庁及び都道府県の機関や関連団体などの事務従事者を対象に、執務上の参考に供するための各種情報を正確・確実・迅速にお届けしています。 2022年6月6日 【東北大】民間ファンド獲得 スポンジ状カーボン新素材ＧＭＳの事業化に向け ■ポイント□ 〇事業化資金を獲得、ＮＥＤＯ事業にも採択 〇耐久性の課題を世界で初解決 〇燃料電池など応用と社会実装を推進 東北大学材料科学高等研究所（ＷＰＩ－ＡＩＭＲ）の西原洋知教授が開発したしなやかな新素材「グラフェンメソスポンジ（ＧＭＳ）」が社会実装に向けて大きく前進することになった。ＷＰＩ－ＡＩＭＲと今年２月に設立した東北大発ベンチャーの㈱３ＤＣ（所在地：仙台市）が、このほど民間のベンチャーキャピタルファンドであるリアルテックファンドから事業化資金を受けることが決まった。また、資金獲得に先立ち、今年４月には国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（
次世代電池「リチウム空気」、世界初の充放電サイクルに成功したNIMSの研究力 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
高エネルギー密度な蓄電池は、軽量性が重視されるドローンやＩｏＴ（モノのインターネット）機器、さらには電気自動車や家庭用蓄電システムなど、幅広い分野で高いニーズがある。現在利用されているリチウムイオン電池は、負極がグラファイト、正極がリチウムイオン含有金属酸化物と、いずれも重い材料を搭載しており、エネルギー密度の上限は１キログラム当たり３００ワット時程度と予測される。このため、よりエネルギー密度の高い次世代蓄電池の早期実用化が強く求められている。 リチウム空気電池は、負極が金属リチウムという軽い素材で、正極には大気中の酸素を使うため、電池の中に入っている必要さえない。このため、現行のリチウムイオン電池の２倍以上のエネルギー密度が期待できる。一方でこれまでのリチウム空気電池は、バインダーや電解液など電池反応に直接関与しない材料が電池重量の多くの割合を占めており、充放電時の電気量も少なかった。こ
3Dプリンター電池の量産始まる 全固体電池にうってつけ
3次元（3D）プリンターを使ったリチウム（Li）イオン2次電池（LIB）の量産は既に始まっている。最大のメリットは、材料系を大きく変えなくても、体積エネルギー密度を最大で既存LIBの1.7倍に高められる点だ。全固体電池とは特に相性が良い。 印刷を縦方向に積み重ねることで、さまざまな形状のモノを造り出せる3次元（3D）プリンター。これを使っていよいよ、蓄電池、それも全固体電池を造る時代になってきた。 最初の試みは2013年。米Harvard Universityなどがインク状にした正極や負極の材料を使って、印刷技術で立体的なリン酸鉄リチウム（LFP）系リチウム（Li）イオン2次電池（LIB）を作製したことに、電池関係の研究者は衝撃を受けた（図1）。これをきっかけに、米国の各大学、スイスや英国、中国、日本などで3Dプリンターを使ったLIBなど蓄電池の製造技術の開発が盛んになった。
日産が全固体電池で成果、セルレベルで急速充電性能３倍達成 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
日産自動車は、電気自動車（ＥＶ）向け全固体電池の開発において、電池セルレベルで電解質が液体の現行のリチウムイオン電池と比べ、約３倍の急速充電性能を達成した。土井三浩常務執行役員は「通常充電性は低温になると悪化するが、常温の２５度Ｃでも良好な充放電ができる」と述べた。 日産は８日、同社の総合研究所（神奈川県横須賀市）に設置した全固体電池のセルを試作生産する設備も公開した。同設備では次の開発段階となる試作ラインでの量産試作に向け、材料、設計、製造プロセスの仕様などを検討する。 同社は２０２１年に全固体電池の量産に向け、２４年度までに横浜工場（横浜市神奈川区）に試作ラインを設置し、２６年度までに１４００億円を投じる計画を発表した。セルの試作生産設備や試作ラインを通じて量産技術を確立。２８年度までに現行電池と比べ充電時間を３分の１、エネルギー密度を２倍に高め、価格競争力にも優れる全固体電池の実用化
4Vで動作するレアメタルフリーな有機リチウムイオン電池、東北大が動作実証に成功
東北大学は3月11日、レアメタルを用いない有機レドックス(酸化還元)分子のリチウムイオン電池(LIB)正極材料応用を検討した結果、低分子の有機化合物である「クロコン酸」が4Vを超える高電圧領域で利用できることを見出し、有機リチウムイオン電池の高電圧動作を実証したと発表した。 同成果は、米・カリフォルニア大学ロサンゼルス校の勝山湧斗大学院生、東北大 多元物質科学研究所の小林弘明助教、同・本間格教授らの国際共同研究チームによるもの。詳細は、「Advanced Science」に掲載された。 リチウムイオン電池には、コバルトなどのレアメタルが用いられており、その資源の枯渇などといった観点から、レアメタルフリー正極材料の開発が必要とされている。その候補材料として近年注目されているのが、資源的制約がなく、多彩な材料設計が可能である上に、コバルトなどの無機材料と比べて軽く、容量密度を大きくすることがで
「全固体リチウムイオン電池」向け量産へ、高伝導で低温焼結するスゴい物質の全容 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
キヤノンオプトロン（茨城県結城市、奥浩志社長）は、産業技術総合研究所との共同研究で、全固体リチウムイオン電池（ＬＩＢ）用の酸化物系固体電解質を開発した。高い伝導性を有しながら、従来の固体電解質より低い温度で焼結し、抵抗物質の形成を抑制する。本社工場内に酸化物固体電解質の生産ラインを設置し、２０２３年前半に量産・販売する計画。酸化物系固体電解質を使用した全固体ＬＩＢは、高い安全性が期待されている。 これまで固体電解質として注目されることがなかった結晶性材料に、特定の異種元素を添加。電池出力に影響を及ぼす伝導性を大幅に向上することに成功した。 同社の固体電解質は大気雰囲気下６００―７００度Ｃ程度で焼結する。活物質との化学反応を抑制し、リチウムイオンの出力を向上できる。従来の固体電解質は電池製造時に１０００度Ｃ以上で焼結する必要があった。高温で加熱すると混合している活物質が化学反応し、リチウムイ
パナソニック ＥＶ用新型電池の工場用地 アメリカで取得へ｜NHK 関西のニュース
パナソニックは、ＥＶ＝電気自動車用の新型電池の生産を強化するため、アメリカで工場用地を取得する方針を固めました。アメリカのＥＶメーカー、テスラへの供給を想定し、数千億円規模の大型工場とすることを視野に量産技術の確立などを急ぎたい考えです。 関係者によりますと、パナソニックは、ＥＶの航続距離を大幅に伸ばす大容量の新型リチウムイオン電池の生産体制を強化するため、アメリカで工場用地を取得する方針を固めました。 新型の電池は、ＥＶ専業のメーカーでは世界最大のテスラに供給することを想定しています。 テスラは現在、新たな工場をテキサス州で建設していて、パナソニックでは、この工場に近い▼南部のオクラホマ州や▼中西部のカンザス州の土地を候補としています。 取得額は数十億円規模と見られます。 次の段階として、数千億円規模で工場の建設や生産設備を導入することを視野に入れていますが、会社では、同じ電池の生産を先
リチウムイオン電池の充放電を4分の1以下に高速化、産総研らが材料開発に成功
産業技術総合研究所が岡山大学らと共同で、リチウムイオン電池にチタン酸バリウム（BTO）から成るナノサイズの立方体結晶の誘電体を使用することで、充放電時間を従来と比較して4分の1に短縮することに成功。超高速な充放電を可能とする次世代電池の実現に貢献する成果だという。 産業技術総合研究所（産総研）は2022年2月21日、岡山大学らと共同で、リチウムイオン電池にチタン酸バリウム（BTO）から成るナノサイズの立方体結晶（ナノキューブ）の誘電体を使用することで、充放電時間を従来と比較して4分の1に短縮することに成功したと発表した。超高速な充放電を可能とする次世代電池の実現に貢献する成果だという。 一般にリチウムイオンは、電解液と電極の間を移動する際に生じる電気化学反応の抵抗が高いとされている。この移動抵抗を下げることができれば、電池の充放電時間を改善できる可能性がある。 そこで産総研では、リチウムイ
ボルボとノースボルトが大規模な電池工場、EV50万台分の生産能力
スウェーデンのVolvo Cars（ボルボ）と、新興電池メーカーのNorthvolt（ノースボルト）は2022年2月4日、ヨーテボリの近郊に大規模なEV用電池工場を建設すると発表した。新工場は23年から建設を始め、25年から稼働を開始する予定で、最大3000人を雇用する計画という。年間生産能力は最大50GWhで、年間約50万台の電気自動車（EV）に供給できるとする。生産した電池セルは、VolvoおよびPolestarブランドの次世代高級EVに搭載する。 建設地となるヨーテボリは、ボルボとノースボルトの両方の研究開発部門があり、ボルボ最大の生産工場もある場所だ。パイプラインなどのインフラへのアクセスも良く、再生可能エネルギーを調達しやすい。関連する職能を持つ人材も集めやすいという。 ボルボは30年までに販売モデルのすべてをEVにする計画で、主要部品の一つである電池に関しては新興企業のノースボ
大量の電力貯蔵を可能にする技術がCOP26のStartup for Climate賞でベスト賞に選出 - fabcross for エンジニア
地球温暖化対策を進める上で、電源構成における再生可能エネルギーのシェアを高めることが喫緊の課題になっている。しかし、電力消費の増加に見合うだけの電力量を供給できるようにする必要がある。電力の供給と消費のバランスを取るには、電力貯蔵技術が不可欠だが、大量の電力貯蔵を可能にする安全で安価な技術の登場が望まれている。 スウェーデンのリンショーピング大学の研究チームは、大量の電力貯蔵を可能にする安全／安価で持続可能な技術の開発に成功した。需要を満たす量の電力をグリッドに送り出すために十分な量の電力貯蔵が可能だという。 新技術には、2個の重要な材料が大きな役割を果たしている。２個の材料とは、新タイプの水溶性のポリアクリル酸電解質と、紙の安価な副生成物で入手が容易な木質リグニン電極。つまり水溶性電解質と、カーボンを混入したリグニン（正極）およびポリイミド（負極）が電力貯蔵の鍵になっている。 研究成果は
日産全固体電池の謎 自転車バッテリーなぜ盗まれる？ クルマ界近未来ニュース3選 - 自動車情報誌「ベストカー」
本誌『ベストカー』にて、毎号技術系の最新情報や気になる話題をお届けしている「近未来新聞」。 今回は日産の全固体電池、電動アシスト自転車のバッテリー盗難、ホンダに続き自動運転レベル3を実現しそうな企業などをお届けします！ ※本稿は2021年12月のものです 文／角田伸幸、写真／ベストカー編集部 ほか 初出：『ベストカー』2022年1月26日号『近未来新聞』より 【画像ギャラリー】日産の全固体電池 自転車のバッテリーはなぜ盗まれる?? クルマ界「近未来ニュース」をギャラリーでクイックチェック！（6枚）画像ギャラリー 2022年11月末に発表した長期ビジョン「アンビション2030」で、久しぶりに元気のいいところを見せた日産。 なかでも全固体電池の発表は胸躍るものだった。内田社長によれば、2024年に社内に試作品工場を作って全固体電池の生産を始め、2028年には量産に移行するという。 これには筆者
産総研ら、LIBの充電能力劣化を非破壊で可視化
産業技術総合研究所（産総研）は、日産アークや高エネルギー加速器研究機構（KEK）、総合科学研究機構（CROSS）と共同で、新たに開発した解析手法を用い、リチウムイオン二次電池（LIB）の電極劣化状態を非破壊で可視化し、「新品」と「劣化品」における充電能力の差を定量分析することに成功した。 「新品」と「劣化品」のLIBにおける充電能力の差を定量分析 産業技術総合研究所（産総研）は2022年2月、日産アークや高エネルギー加速器研究機構（KEK）、総合科学研究機構（CROSS）と共同で、新たに開発した解析手法を用い、リチウムイオン二次電池（LIB）の電極劣化状態を非破壊で可視化し、「新品」と「劣化品」における充電能力の差を定量分析することに成功したと発表した。 リチウムイオン二次電池は、リチウムイオンが正極材からグラファイトなど負極材中に移動することで充電を行う。充電能力が劣化する原因を解析する
業界初の実用化、セルロースナノファイバーを使った「電池絶縁体」の性能 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
特種東海製紙は木質由来の新素材、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）を使用したリチウムイオン二次電池向けセパレーター（絶縁体）「フィブリック」を２０２２年央にも市場投入する。従来の微多孔質フィルム製に比べ加工が容易で、高い耐熱性や電解液浸透性、低コストが特徴だ。プラスチック削減の機運が高まる中で置き換え需要などを取り込み、２３年度の単年度黒字化、将来の事業セグメント化を目指す。 フィブリックは業界で初めて実用化したＣＮＦ製セパレーター。第１号の納入企業が内定しており、当面は同社の小規模プラントで生産する。需要開拓を進めつつ、設備の増強も視野に入れる。 フィブリックは電解液溶媒（プロピレンカーボネート）を使った浸透性の実験で即座に染み込むことを確認。このためフィルム製より電気抵抗を低減し、作業時間を短縮できる。従来のように塗工の別工程は不要で、膜化の工程内での機能付与が容易。高温下でもセパレー
全固体Li-S電池で500Wh／kg超えに現実味、ADEKAや住友ゴムも高容量正極
全固体リチウム硫黄（Li-S）2次電池に最適な正極材料の開発が進んでいる。大阪府立大学 教授の林晃敏氏らの研究グループでは、「硫化リチウム（Li2S）正極としては世界最高の容量密度」（大阪府立大学）の正極材料を開発した（図1）。放電容量は、活物質重量当たりで約1000mAh／g、正極全体としても約500mAh／gと高く、セルの重量エネルギー密度500Wh／kgの実現が視野に入る。 大阪府立大学の林氏らの研究グループが開発した、全固体Li-S2次電池用Li2S正極の概要。絶縁体のLi2Sを正極活物質として使うため、導電材として炭素材料、イオン伝導体としてLi3PO4とLi2SO4の複合材料を使った正極合材を開発した（a）。「Li2S正極としては世界最高の容量密度」（同大学）という。セルの重量エネルギー密度は500Wh／kgを上回る可能性があるとする（b）。（図：（a）は日経クロステック、（b
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蓄電量2倍の次世代電池 ADEKAが試作品を開発 - 日本経済新聞
旭カーボン、ＣＢ複合材、ＳＩＢ負極材向け開発へ - 化学工業日報
North America’s Largest Battery Recycling Plant to Open in Georgia This Year
Researchers double lifespan of lithium nickel oxide cathode for EV batteries | Aju Press