リチウムイオン電池の発火を防ぐ新しい電解液を開発したと、東京大などの研究チームが発表した。

　電池の寿命も延びるという。英科学誌「ネイチャー・エナジー」に２８日、論文が掲載される。

　リチウムイオン電池の電極の間を満たす電解液は、高い電圧でも分解しない有機溶媒が使われている。
現在は「炭酸ジエチル」など発火しやすい物質が含まれているため、電極がショートして温度が上がると発火する欠点がある。

　東大の山田淳夫教授（化学システム工学）らは、こうした物質を含まない難燃性の電解液を開発、充電と放電を１年以上繰り返しても性能がほとんど落ちないことを確認した。
山田教授は「高い安全性と長寿命が要求される車載用電池への利用が期待できる」と話しており、
関連企業との共同研究を進めているという。

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読売新聞
http://www.yomiuri.co.jp/science/20171127-OYT1T50088.html

リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する電解液を開発
2017.07.31 NEW

国立研究開発法人物質・材料研究機構

NIMSの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。


概要

１．国立研究開発法人物質・材料研究機構 エネルギー・環境材料研究拠点 ナノ材料科学環境拠点 リチウム空気電池特別推進チームの久保佳実チームリーダー、辛星 (XIN Xing) ポスドク研究員、伊藤仁彦主幹研究員らの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。

２．蓄電池 (二次電池) は、電気自動車用電源や、太陽電池で発電された電気をためる家庭用電源として、今後急速に需要が拡大することが予測されます。二次電池の中でも、リチウム空気電池は最高の理論エネルギー密度を有する「究極の二次電池」と言われています。現状、二次電池として広く使用されているリチウムイオン電池は、蓄電容量に相当するエネルギー密度がほぼ限界に達しており、リチウム空気電池によって、蓄電容量の劇的な向上と大幅なコストダウンが期待できます。しかしながら、リチウム空気電池は、放電電圧に比べて充電電圧が高いためエネルギー効率が低く、またリチウム金属負極の寿命が短いという大きな課題がありました。

３．今回、本研究チームでは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。この電解液により、充電時に正極にかかる過剰な電圧 (過電圧) が、従来の1.6 V以上から半分以下の約0.6 Vとなり、エネルギー効率が60%程度から77%まで大きく改善しました。さらに、寿命低下の一因とされていたリチウム金属の樹枝状の析出も防止することで、従来20回以下であった充放電サイクルの寿命が50回以上まで大幅に向上しました。

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▽引用元：国立研究開発法人物質・材料研究機構　2017.07.31
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/201707311.html

サイクル試験後のリチウム金属負極の断面観察。(a) 従来電解液、(b) 新電解液
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/hdfqf1000008zg3g-img/img_201707311.jpg

2016.11.26
　トヨタ自動車は２４日、世界で初めてリチウムイオン電池の電解液中の動きを観察する手法を開発したと発表した。
電池性能低下につながる原因をリアルタイムで観察できるのが特徴。

　トヨタはその要因を解析することで、搭載車の航続距離延長や電池寿命向上につなげる研究開発に役立てる。

　今回の観察手法は、豊田中央研究所、日本自動車部品総合研究所のほか、北海道大学、京都大学など４大学と共同開発。

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http://www.zakzak.co.jp/smp/economy/ecn-news/news/20161126/ecn1611261500006-s1.htm

　信州大（本部・松本市）環境・エネルギー材料科学研究所の手嶋勝弥教授（無機材料化学）と是津（ぜっつ）信行准教授（固体化学）が、リチウムイオン電池の高寿命化、高エネルギー化につながる技術を開発した。
より大きなエネルギーを得るために、高電圧下で使用できるよう電極処理を工夫。リチウムイオン電池を搭載したハイブリッド車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）の走行距離を延ばす効果も期待でき、企業とも連携して主に車載分野での実用化を目指す。

　リチウムイオン電池は、ノートパソコンや携帯電話などに広く搭載される。正極の電極材料としてリチウム、負極の材料として炭素などが使用され、電解液を介してリチウムイオンが正極と負極の間を行き来して充放電する。

　より大きなエネルギーを得るには電池にかける電圧を上げる必要があるが、リチウム材料の特性から、現状では３・７ボルト程度を超えて適切に使用できる技術は確立されていないという。

　新たに開発した技術では、正極の電極材料として、５・０ボルト級の高電圧に耐えられる構造の「ニッケルマンガン酸リチウム」を採用。

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http://www.shinmai.co.jp/news/nagano/20160830/KT160829BSI090014000.php
（8月30日）