1: しじみ ★ 2018/08/17(金) 14:38:54.28 ID:CAP_USER
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。

Battery breakthrough: Doubling performance with lithium metal that doesn’t catch fire | University of Michigan News
https://news.umich.edu/battery-breakthrough-doubling-performance-with-lithium-metal-that-doesnt-catch-fire/

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、デンドライトが析出しないような金属リチウム電極の開発に成功しました。

研究チームによると、この新しい電極を用いた全固体リチウムバッテリーは、リチウムイオンバッテリーとほぼ同じ速度で充電することができる上に、リチウムイオンバッテリーに見られるようなバッテリーの劣化が見られず、リチウムイオンバッテリーの倍以上の比容量・エネルギー密度が期待できます。

ミシガン大学の研究員であるネイザン・テイラー氏は「私たちは新しい金属リチウムバッテリーを22日間使い続ける実験を行いましたが、バッテリーの電極は一切劣化していませんでした。これほど長い間うまくいっている全固体電池は見たことがありません」と語っています。

セラミックを利用した全固体リチウムバッテリーが実用化されれば、現行のリチウムイオンバッテリーよりも小型で高出力かつ安定した充電池となり、携帯電話やノートPCだけではなく自動車(EV)への応用も期待できます。

no title


GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180817-lithium-solid-battery-breakthrough/

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 14:40:03.89 ID:0xgdm4we
トヨタは既に全固体電池開発してますけど

71: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 22:10:09.39 ID:78CP9bZn
>>2
トヨタは全固体電池を2020~22年に実用化っていってるよな
これ研究内容としては20年くらい遅いだろ

3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 14:42:16.18 ID:zFITRFm5
劣化の殆どないリチウムイオン電池が廉価でできれば、重くてもかなり電力分野での応用は効くと思う。

※続きは下にスクロール




4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 14:43:37.82 ID:ZEiEhZ+o
これでプリウスPHVの第3世代目は
1回の充電で120kmくらい走れるようになるのかどうか

14: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 14:59:28.71 ID:hrXHhspG
すこし前にサイエンスZEROで全個体電池1分で充電  菅野了次 
とかやってた

19: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 15:16:31.38 ID:MkuUZGLg
これ完全にトヨタは先をこされたじゃん
すでに安全性と生産性と性能が上なんだから
あとは耐久性のテストするだけじゃん
すごいブレイクスルーがきたな

21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 15:26:43.79 ID:6twsBBMT
トヨタの全固体電池(実物写真)
no title


全固体電池は「電解液に液体を使わない」ってのがポイントだ
このため車載用に大容量化しても安全なんだよ
膨張しない液漏れしない爆発しない
さらにリチウム電池と比べて出力3倍、充電時間1/10、電池寿命10倍、重さは数百分の一だ
リチウム電池だと200Wで350kg以上だけど全固体電池なら重さはわずかに数kgだからな

27: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 15:48:26.73 ID:zFITRFm5
>>21
形状として薄くできるなら、電動スケボーで電動スクーターの距離と馬力を稼ぐことも夢じゃないなw
平地でロングボードのダウンヒル技ができると思うと夢が膨らむぞw

89: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/18(土) 08:34:36.99 ID:YrV6Qjzy
>>27
衝撃で割れてショートでもしようものなら悲惨だぞ

90: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/18(土) 08:42:13.36 ID:ZJT38/YF
>>89
割れると回路が破綻するよ。
なんでいろんな会社が固体電池を必死に開発してるか知らないのかな。
知らないならそう書いてくれ。WikipediaのURLくらいは貼るからさ。

29: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 15:52:07.73 ID:MkuUZGLg
全固体電池の難関だった負極へのLI金属使用が実現できてる
これで問題はほぼ解決されたよ
耐久性さえクリアすれば終わり

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 18:17:33.27 ID:bSTgwrx3
爆発しないリチウムイオンバッテリーのニュースは色々出るけどどれが何やら

49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 18:22:03.99 ID:w/99LdIG
まあ、地味な技術革新だね。

66: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 21:22:19.68 ID:yWyYdYeT
この電池何度も開発に成功の記事を見ている気がするがどうなんだ

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 22:13:49.48 ID:78CP9bZn
>>66
トヨタ、全固体電池EV 2022年導入へ 満充電、1時間未満
https://www.autocar.jp/news/2017/07/25/230401/

既にトヨタは実用販売まで計画してます。
中国に技術が漏れなければ、日本の独壇場な技術になるよ

75: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 22:19:36.13 ID:oIZGuEFH
>>73
ホントは全固体電池をもっと早く投入できるけど

ハイブリッドで首位にいるうちはその技術で甘い汁吸って
他メーカーが全固体電池の実用レベルの特許とか出し始めたら

すぐに実用レベルの特許を大量出願して、他社を排除して
EVでも他を突き放して甘い汁吸う戦略なんじゃないかな~と邪推してる

79: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/18(土) 03:09:15.26 ID:qQqBwnuL
>>75
いやそのとおり だよw HVでイケるところまで引っ張るのは既定路線

84: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/18(土) 07:39:35.99 ID:pQV9p9rn
>>79
すでにプリウスが売れなくなってるから、2、3年以内にEVを投入しないとマズイのでは

80: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/18(土) 05:02:46.74 ID:Ai+KQQBh
>>75
特許なんて、先に出されたら終わりなんだから、出せるものは出し惜しみなんてしないでしょ?

68: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/08/17(金) 21:30:04.79 ID:pAqHCEzv
先に製品化、量産化して主流になった方の勝ちだけど日本はそこが苦手だからな
有機ELみたいにならなきゃいいけど

引用元: http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1534484334/