全固体電池の容量、世界最高レベル達成　東京工業大学

東京工業大学の菅野了次特命教授らの研究グループは全固体電池の急速充電性能と容量を向上させることに成功した。基幹材料を新たに開発したり、製造工程を見直したりすることで実現した。急速充電の性能を左右する指標は現行に比べて最大3.8倍、正極容量についても電極面積当たりで1.8倍向上し、いずれも世界最高レベルと説明する。米科学誌「サイエンス」に掲載された。

研究グループは全固体電池の基幹材料である固体電解質を新たに開発した。新材料は同氏らが2011年に開発した硫化物系固体電解質の改良版で、構成する元素の種類を4種類から7種類に増やした。

急速充電の性能に関わるリチウムイオンの伝導率は1センチメートル当たり32ミリジーメンスで、従来材料の約2.3〜3.8倍の値となった。イオン伝導率を高めれば、充電にかかる時間を短くできる。

製造工程も改良、固体電解質と正極の粉体を混合させるようにした。そのため、従来必要だった電極の乾燥工程を省けるとみられる。負極には従来の黒鉛の代わりにリチウム金属を採用した。

試作した全固体電池の容量は電極1平方センチメートル当たり20ミリアンペア時以上と、これまで報告された最高値になった。