横浜国大、ねじったり伸ばしたりできる柔軟なリチウムイオン電池を開発
横浜国立大学(横浜国大)は10月3日、液体金属による伸縮可能なガスバリアフィルムを実現し、それをバッテリーのパッケージに用いることによって、大気中で動作可能な、伸びる(ストレッチャブル)リチウムイオン電池(LIB)を実現したことを発表した。 同成果は、横浜国大大学院 工学研究院のNyamjargal Ochirkhuyag大学院生、太田裕貴准教授、同・上野和英准教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、米国化学学会が刊行する材料と界面プロセスを扱う学術誌「ACS Applied Materials & Interfaces」に掲載された。 現在、次世代のウェアラブルデバイスを支える基盤技術となるとして、シリコーンゴムやポリウレタンゴムを用いた「ストレッチャブル・エレクトロニクス」が期待されている。しかし、デバイス化、システム化において、硬く大きな固体のバッテリーが必要で、デバイス全体の伸縮
イーメックス、最速1分でEV充電 高容量の蓄電装置 - 日本経済新聞
電子部品開発のイーメックス（兵庫県尼崎市）は高容量のキャパシターを開発した。電気自動車（EV）に使えば、充電は最速1分で完了する。ブレーキで発生した熱を電気に変えて再利用する性能も高く、リチウムイオン電池と同じ設置場所に合わせると、EVの航続距離を同等以上にできる可能性があるという。キャパシターは電極の表面に電子などを吸着して電気を蓄える。蓄電池のように化学反応をもとにしないため、充放電が速く
パワー電池 | イーメックス株式会社
時代が求める20年劣化しない高性能 革新的「パワー電池」の開発 （導電性高分子電池） コミューター・スマートグリッドなどの 蓄電デバイスの要求性能を満足する 高出力、急速充電、長寿命、低コスト、安全 正極：導電性高分子 負極：カーボン系 現在、リチウムイオン電池を用いたビジネス展開で一番問題となっている寿命と製造コストの問題を解決する、 全く新しい電極素材を用いた格段に優れた性能の二次電池を開発しました。 この革新的電池は根本的に電極素材を変えることで、高性能と低コストを達成しました。 蓄電池のパラダイムシフトをおこし、電池開発のロードマップを一挙に超えた、ポストLi電池の次世代蓄電デバイスです。 電動スクーターでの実証試験（500ccセル）済み。 パワー電池とは？ １．正極に導電性高分子、負極にグラファイトを使用 ２．電解液、構造、電圧（4.0V）はLiイオン電池と同じ ３．充電：電
全固体電池のコスト削減、硫化物系固体電解質の量産技術を開発 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
豊橋技術科学大学の蒲生浩忠大学院生と松田厚範教授らは、硫化物系固体電解質の量産技術を開発した。高極性溶媒分子で多硫化リチウムを安定して溶かす。すると２４時間の反応が２分に短縮した。全固体電池の電解質生産コストを大幅に下げる可能性がある。 アセトニトリルとテトラヒドロフランの混合溶媒に極性の高いエタノールを微量に加え、原料の硫黄を過剰に加える。するとリチウムイオンがエタノール分子に包まれ、硫黄種のラジカルアニオンが安定化する。 このラジカルアニオンが五硫化二リンと反応して硫化物系電解質の前駆体が生成する。溶液中で反応が進むため効率が高く、反応時間が２分に短縮した。 硫化物系固体電解質のイオン導電率は１センチメートル当たり１・２ミリジーメンス。従来法は同０・８ミリジーメンスや１・０ミリジーメンスだった。不溶性の中間体を経由して合成していたため反応が遅かった。
GHG排出量を削減できるLIB向け正極材を開発
日立金属は、コバルト（Co）の含有量を大幅に減らしてもリチウムイオン電池（LIB）の長寿命化と高容量化を両立させることができる「正極材技術」を開発した。この材料を用いると、Co原料に由来する温室効果ガス（GHG）の排出量を削減できるという。 粉末冶金技術を駆使し、独自の固相反応法を用いて合成 日立金属は2022年5月、コバルト（Co）の含有量を大幅に減らしてもリチウムイオン電池（LIB）の長寿命化と高容量化を両立させることができる「正極材技術」を開発したと発表した。この材料を用いると、Co原料に由来する温室効果ガス（GHG）の排出量を削減できるという。 LIBは、EV（電気自動車）などの普及により、需要が急速に拡大する。一方で、一回の満充電で走行できる距離などが課題となっている。これを実現するためにはLIBのさらなる高容量化や長寿命化が必要で、そのカギを握るのが正極材といわれている。ところ
エリーパワーの“燃えない電池”がさらなる進化、不燃新型電池を2025年に量産へ
エリーパワーは2022年3月23日、同社主力工場の川崎事業所（川崎市川崎区）で会見を開き、2018年11月に発表した不燃性イオン液体を用いた新型リチウムイオン電池の開発状況について説明した。この「不燃新型電池」は、消防法の規制対象外となるため適用範囲が広がる他、エネルギー密度の向上も可能で、2025年の量産を目標としている。 同社が2007年に実用化したのが、正極材にオリビン型リン酸鉄リチウム（以下、リン酸鉄）を採用する大型リチウムイオン電池である。コバルトやマンガン、ニッケルなどを正極材に採用する一般的なリチウムイオン電池と比べて、過充電やくぎ刺しをしても発煙、発火、破裂を起こさないという高い安全性を最大の特徴としている。同社 代表取締役副社長執行役員 兼 CTOの河上清源氏は「電力貯蔵用の大型リチウムイオン電池で第一に求められるのは安全性だ。この安全性を追求し、さまざまな過酷な条件にさ
「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
超5Vリチウムイオン電池で実用レベルの安定作動
東京大学大学院工学系研究科のグループは、上限の作動電圧が5Vを超えるリチウムイオン電池を開発し、実用化レベルの長期安定作動が可能なことを確認した。 充放電を1000回繰り返しても、初期容量の93％を維持 東京大学大学院工学系研究科の山田淳夫教授と山田裕貴准教授、Ko Seongjae特任研究員らによる研究グループは2021年4月、上限の作動電圧が5Vを超えるリチウムイオン電池を開発し、実用化レベルの長期安定作動が可能なことを確認したと発表した。 リチウムイオン電池は、電気自動車（EV）などさまざまな用途で需要が拡大する。こうした中で、高出力化や高エネルギー密度化に対する要求も高まっている。高い電圧作動もその1つ。現状のリチウムイオン電池は上限作動電圧が4.3Vである。これを5V以上にする研究が20年以上も続けられているという。しかし、「充放電を1000回繰り返し行って初期容量の80％を維持
日立造船、容量世界最大級の全固体電池を開発 - 日本経済新聞
日立造船は容量が世界最大級の全固体電池を開発した。容量は1000㍉㌂時で同社の従来品から約7倍に増えた。高温下など特殊な環境で動作するのが特徴で、人工衛星や産業機械など活用の幅が広がりそうだ。年初から大阪市の工場で試作品の少量生産を始めた。3日に都内で開かれた展示会で発表した。セ氏マイナス40度～プラス100度の厳しい環境でも動作する。特殊環境下の産業機械や宇宙用途で需要があるとみており、20
東芝が「世界初」の水系リチウムイオン電池を開発、低温対応と長寿命を実現
東芝は2020年11月19日、リチウムイオン二次電池の電解液として用いられているエチレンカーボネートなどの有機溶媒を水に置き換えた水系リチウムイオン電池を開発したと発表した。水系リチウムイオン電池は既に研究開発事例があるものの、－30℃の環境下での安定した低温充放電性能と、2000回以上の充放電が可能な長寿命性能を備えるものは「世界初」（東芝）だという。現在は、研究室内で用いられる4cm角の小型試験セルでの性能確認を終えた段階だが、今後は顧客による評価に向けて実用的なサンプルとなる20Ahクラスのリチウムイオン電池セルを製作する方針。2020年代中での実用化を目指して開発を進める計画である。 今回開発した水系リチウムイオン電池では、正極活物質として一般的なリチウムイオン電池で用いられているリチウム酸化物材料を、負極活物質として東芝が燃えないリチウムイオン電池として提案を強化している「SCi
全樹脂電池を量産へ、「リチウムイオン電池の理想構造」
次世代リチウムイオン電池を手掛けるベンチャー企業のAPBは2020年3月4日、第三者割当増資によって約80億円を調達し、「全樹脂電池」の工場設立や量産技術の確立に投資すると発表した。出資したのは、JFEケミカル、JXTGイノベーションパートナーズ、大林組、慶應イノベーション・イニシアティブ1号投資事業有限責任組合、帝人、長瀬産業、横河電機の7社だ。 全樹脂電池はAPBと三洋化成工業が共同開発したバイポーラ積層型リチウムイオン電池で、集電体も含めた電池骨格を全て樹脂材料で構成している。全樹脂電池には界面活性技術を持つ三洋化成が新開発した樹脂を用いる。活物質に樹脂被覆を施し、樹脂集電体に塗布することで電極を形成している。 特徴としては、従来のリチウムイオン電池と同様の出力を確保しつつ、異常時の急激な発熱や温度上昇を抑制できる点がある。また、従来のリチウムイオン電池よりも製造コスト低減やリードタ
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東北大学、液体と同等性能のリチウムイオン電池向け固体電解質を開発
ソフトバンクとNIMSが500Wh／kg級リチウム空気電池を開発、「究極の二次電池」実用化へ