日立造船は、容量を5000ミリアンペア時に引き上げた全固体リチウムイオン電池（LiB）を開発した。試作品を15日から東京ビッグサイト（東京都江東区）で始まる見本市「国際二次電池展」に参考出展する。今後さらに高容量化し、宇宙航空関連製品や真空装置関連機器などに産業利用することを目指す。 【動画】切ったり折り曲げたりしても使える「全固体電池」 同電池は低温度・高温度環境や、真空中で充放電できるのが特徴。大きさは長辺132ミリ×短辺58ミリ×高さ16ミリメートル。さらに電極や構造の設計を見直し、同社従来品比で5倍の高容量を実現した。 同社は2016年に容量140ミリアンペア時、21年に1000ミリアンペア時の全固体LiBを開発。宇宙関連製品や半導体装置、既存電池が使えない環境下で使う装置向けにサンプルを提供してきた。22年には宇宙航空研究開発機構（JAXA）と共同で宇宙空間における充放電を確認し
東京理科大学の井手本康教授と北村尚斗准教授らは、マグネシウム電池の正極材を開発した。充放電を繰り返すと結晶構造の歪みが緩和されて放電容量が最大化する。この過程を解析し、元素同士の働きを突き止めた。マグネシウムは2価のイオンになるため、1価のリチウムイオンを用いるよりもエネルギー密度を上げられると期待される。 【動画】切ったり折り曲げたりしても使える「全固体電池」 マグネシウムとバナジウム、マンガンの3元素の複合酸化物で正極を作製した。放電容量は1グラム当たり最大256ミリアンペア時。初期状態は73ミリアンペア時で十数回の充放電で容量が最大になった。 この過程を分析すると、マグネシウムイオンの脱離と挿入の繰り返しでバナジウム酸化物の歪みが大きくなっていた。これをマンガンイオンが緩和する。繰り返すうちに結晶構造が安定化し放電容量が上昇した。最適なマンガンの組成比などを特定。高エネ密度の電池開発
https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/gkml1q https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/gkml1q/@@download/image/サムネイル.png 物質エネルギー化学専攻の安部武志 教授、陰山洋 同教授、高分子化学専攻の大内誠 教授、エネルギー科学研究科の松本一彦 准教授は、国立大学法人鳥取大学、住友化学株式会社とともに、このたび、共同開発した柔軟性のある新素材により、圧力を加えずに高容量の固体型電池を安定作動させることに成功しました。次世代二次電池として注目される固体型電池の実用化に向けて、産学で新しいコンセプトの素材開発に取り組んだ結果、課題となっていた固体電解質の柔軟化にこぎつけました。この成果は、11月8～10日に開催される「第63回電池討論会」（福岡市）にて発
ゲームボーイなどの携帯ゲーム機はいつでもどこでも遊べるのが利点ですが、乾電池や充電池で動作するため、定期的に電池の交換や充電をしなければいけないという問題がつきまといます。そこで、半減期12年以上のトリチウム(三重水素)を使った自作原子力電池を携帯ゲーム機に組み込む実験を、エンジニアYouTuberのイアン・チャーナス氏がムービーで公開しています。 Building A Nuclear Powered Gameboy (Lasts 100 Years!) - YouTube 「原子力で発電する」というと、一般的にイメージするのは原子力発電所。 原子力発電所のシステムは「原子炉内で核分裂を起こし、その熱で水を沸かし、水蒸気でタービンを回して発電する」というのが基本です。 しかし、小型の原子力電池で原子炉を用意することはできません。そこで、用意するのがトリチウムを封入した蛍光カプセルです。 ト
株式会社リコーは、2021年3月3日～5日に開催される「第12回［国際］二次電池展 ～バッテリー ジャパン～」（主催：リード エグジビション ジャパン株式会社）に、インクジェット技術を用いて自由な形状でリチウムイオン二次電池を製造する技術を展示します。 本製造技術では、リチウムイオン二次電池に用いられているほとんどの種類の電極材料のインク化に成功しているほか、安全性を付与するセラミック材料やセパレーターのインク化にも成功しています。インクジェット技術を用いて狙った場所に狙った塗布量をデジタル印刷することで、高品質かつ柔軟に形状や膜厚を調整することが可能となります。 これまでリコーは、研究開発において二次電池向けの材料と印刷装置の初期試作に取り組んできました。現在は、量産プロセスに適用可能なインクジェット印刷装置の試作機を開発しており、2021年夏頃から、サンプル部材の供給やお客様との試作
全固体電池の界面不純物制御により電池容量を2倍に ―電気自動車の航続距離の増加や定置蓄電など、応用範囲の拡大に向けて― 【発表のポイント】 不純物を含まない清浄な界面を作製すると、全固体電池の電池容量が倍増することを発見 放射光X線回折測定により、界面近傍のリチウム分布や結晶状態を明らかにした 【概要】 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系の一杉太郎教授、東北大学の河底秀幸助教らは、産業技術総合研究所の白澤徹郎主任研究員、および日本工業大学の白木將教授らと共同で、電極と固体電解質が形成する界面における不純物制御により、全固体電池の容量を倍増させることに成功しました。 全固体電池の開発目標として電池容量の増加と高出力化が挙げられます。電池容量の増加は、機器の使用可能時間の延長につながり、高出力化は、短時間での充電や、瞬間的な大きなパワーの取り出しを可能とします。 現在、リチウムイオン電池に
発表・掲載日：2021/01/26 全固体電池の界面不純物制御により電池容量を2倍に －電気自動車の航続距離の増加や定置蓄電など、応用範囲の拡大に向けて－ 要点 不純物を含まない清浄な界面を作製すると、全固体電池の電池容量が倍増することを発見 放射光X線回折測定により、界面近傍のリチウム分布や結晶状態を明らかにした 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系の一杉太郎教授、東北大学の河底秀幸助教らは、産業技術総合研究所の白澤徹郎主任研究員、および日本工業大学の白木將教授らと共同で、電極と固体電解質が形成する界面における不純物制御により、全固体電池の容量を倍増させることに成功した。 全固体電池の開発目標として電池容量の増加と高出力化が挙げられる。電池容量の増加は、機器の使用可能時間の延長につながり、高出力化は、短時間での充電や、瞬間的な大きなパワーの取り出しを可能とする。 現在、リチウムイオン電
静岡大学理学部の守谷誠講師、東京工業大学物質理工学院応用化学系の一杉太郎教授らは、全固体電池の固体電解質に応用が期待できる材料として、高いリチウムイオン伝導性を示し、新しいイオン伝導メカニズムを有する有機分子結晶を開発した。イオン伝導度は室温では既存の分子結晶の最高値と同程度だが、マイナス２０度Ｃでは約１００倍の伝導度になる。同材料を用いた全固体電池が高い充放電効率で動作することを確認した。 リチウムアミドとスクシノニトリルを構成要素として、非常に高いリチウムイオン伝導性を示す分子結晶電解質を作製した。リチウムアミドとスクシノニトリルをモル比１対２で混合し、加熱した後、室温に冷却すると分子結晶電解質を単結晶で得られる。 これを加熱して正極の上に融液を滴下し、滴下した上に負極を乗せ、冷まして固めることで全固体電池を作製した。１００回の充放電試験を行ったところ、充放電効率は９５％程度と高く、安
現在リチウムイオン電池は電気自動車などの用途で広く使用されているが、発火や漏液による危険性が重要な課題とされている。そこで注目されているのが、電解質を固体にして安全性を向上させた「全固体電池」であるが、実用化には低温下での動作や作製時の成型処理など多くの課題がある。 【こちらも】古河グループのFDK、表面実装型の小型全固体電池を量産開始へ 静岡大学と東京工業大学の共同研究グループは、これまでの固体電解質とは全く異なる材料系にて新たな方向性を示した。29日の発表では、「分子結晶電解質」が高い充放電効率で動作すると確認されたことなどが明らかになった。 これまでの全固体電池の電解質としては、セラミックスやガラス、ポリマーなどが広く研究されてきた。しかし実際に電解質として使用するには、イオン伝導性だけでなく成型性や温度特性、熱化学的な安定性など多くの条件を満たす必要がある。そのため、従来の研究で報
要点 J-PARC MLFにおいて0.001度の精度を有する中性子集束ミラーを実用化 リチウムイオン電池の電極界面評価に適用し、測定時間の大幅な短縮に成功 世界初の「多入射反射率法」実現に向けて複数の集束ミラーによる光学系を提案 充放電過程の高時間・空間分解能リアルタイム計測に向けた計画が進行中 概要 高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所の山田悟史 助教、根本文也 特任助教（研究当時）、堀耕一郎 共同研究研究員らのグループは、理化学研究所 光量子工学研究センターの細畠拓也 研究員、山形豊 チームリーダー、京都大学 複合原子力科学研究所 日野正裕 准教授、東京工業大学 科学技術創成研究院 全固体電池研究ユニットの鈴木耕太 助教、平山雅章 教授、菅野了次 教授と共同で、大強度陽子加速器施設（J-PARC）物質・生命科学実験施設（MLF）[用語1]において表面・界面のナノ構造解
大阪産業技術研究所（ＯＲＩＳＴ）は、厚みが３０マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）以下と薄膜ながら強度を備えた自立型のリチウムイオン電池用固体電解質シートを開発した。量産技術もめどをつけた。従来の固体電解質に比べ厚みが１０分の１以下で、電気抵抗が小さいのが特徴。電極とともに積み重ねられ、大容量、高出力の全固体電池の実用化へ応用が期待される。 全固体電池は電気自動車（ＥＶ）やＩｏＴ（モノのインターネット）機器への搭載に向け電極の開発が進む一方、正・負極間の電解質の厚みが大容量化の課題となっている。同研究所は、微細な貫通孔を持つ樹脂フィルムに電解質粉末を充填することで、強度を保ちつつ電解質の薄膜化に成功。電気抵抗を抑えられるほか、高度な充放電特性を備えることも確認された。今後、リチウムイオン電池材料評価研究センター（リブテック、大阪府池田市）が開発を進める電極と共に性能検証を進める。
東北大学は9月28日、室温における世界記録の3倍以上のリチウムイオン伝導率を実現できる固体電解質の材料を理論的に発見し、全固体電池の実現に向けて大きく可能性が開かれたと発表した。 同成果は、東北大金属材料研究所の高木成幸准教授、同・佐藤豊人助教、東北大材料科学高等研究所の折茂慎一所長(教授)らの研究チームによるもの。詳細は、「Applied Physics Letters」に掲載された。 現在市販されている電池の多くは、電極間での電荷のやり取りに電解液が用いられている。しかし、電解液の代わりに固体電解質を用いることができれば、複数の大きなメリットを得られるようになる。 まず、液漏れがなくなることで、リチウムイオン電池のように液漏れによる発火の危険性がなくなり、安全性が高まる。そして、同じ体積でもより多くの電気エネルギーを蓄えることも可能となる。つまり、同じエネルギーなら小型軽量化できるとい
東京大学は、走査透過型電子顕微鏡（STEM）を用い、次世代リチウムイオン電池の充電過程を原子レベルで解明することに成功した。高容量で寿命が長い電池材料の開発につながる研究成果とみられている。 劣化の主な原因は酸素放出や局所構造の乱れ 東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の幾原雄一教授と柴田直哉教授、石川亮特任准教授および、仲山啓特任研究員のグループは2020年9月、走査透過型電子顕微鏡（STEM）を用い、次世代リチウムイオン電池の充電過程を原子レベルで解明することに成功したと発表した。今回の成果は、高容量で寿命が長い電池材料の開発につながるとみられている。 次世代の高容量リチウムイオン電池の正極材料として、Li2MnO3など「リチウム過剰系」が注目されている。従来材料のLiCoO2などに比べ、リチウムイオンを約1.6倍も多く含んでいるからだ。しかも、3次元的にリチウムの脱挿入が可能で
【京都】村田製作所は２０２０年度下期に量産を始める全固体電池について、補聴器などに採用される見通しを明らかにした。ロボット向けなどの位置制御機器や、工場などで環境データを収集するＩｏＴ（モノのインターネット）機器などにも採用される予定。同社はさらに容量が現状比２０―３０％高いタイプの開発を進めていることも明かした。高容量タイプは長時間利用前提のワイヤレスイヤホン向けで２１年の早い段階に量産したい考え。 電解質に可燃性液体を使わず、安全で熱に強いなどが特徴の全固体電池は次世代電池として注目され、多くの企業が開発にしのぎを削る。村田は滋賀県の工場で２０年度内に、月１０万個の量産を始める予定を公表していた。 村田の全固体電池は容量２ミリ―２５ミリアンぺア時で、他社開発品より１００倍ほど高容量。サイズは縦５ミリ―１０ミリメートル、横５ミリ―１０ミリメートル、高さ２ミリ―６ミリメートルで表面実装可能
名古屋工業大学大学院工学研究科の谷端直人助教らは、塩化物の単斜晶塩化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＣｌ４）を用い、全固体リチウムイオン電池の新しい電解質材料を開発した。内部密度（相対密度）が９４％と高く充電時の析出リチウムが浸入しにくいため全固体電池開発の課題の一つだった短絡を防げる。今後は全固体電池全体の研究も進める。 単斜晶ＬｉＡｌＣｌ４の高いイオン伝導性、成形性、熱力学安定性に着目した。粉体原料をボウル内で撹拌（かくはん）して機械的力で化学反応をさせるメカノケミカル法で粉体材料を合成し、高圧で押し固める圧粉のみで成形した。従来の酸化物材料の電解質よりイオン伝導性は１ケタ以上高い。塩化物材料では一般的な有毒ガスや高温処理も不要。実験では７０回の充放電後も短絡が起きないことを確認した。
EVなどへの利用が期待される全個体電池が注目されるなか、安全性や容量の面でこれに劣らない電池が開発された。 このほど、テキサス大学オースティン校の研究チームが、「全液体金属電池」を発表。この電池は、固体電池と液体電池との両方の長所を併せ持つという。 高い電力需要に対応できる可能性がある電池の新技術について見ていこう。 スマホからスマートグリッドまで幅広く活用できるスマホなどで一般的に利用されるリチウムイオン電池は、電解質が液体で、発火しやすいなどの欠点がある。また、フロー電池などの液体電池は、耐久性に優れているがシステムが大掛かりなためポータブルな用途には不向きだ。発火の心配もなく大容量小型化が可能な全個体電池といえども、経年による充電効率の低下はまぬがれないだろう。 研究チームによる全液体金属電池は、従来の電池のいいとこどりをしたような発明品だ。液体なのでエネルギー密度が高く、容量はサイ
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