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» 2016年08月31日 09時30分 公開

IoT社会の電源システムにも大きなインパクト:「水」ベースのリチウムイオン伝導性液体を発見 (2/2)

[馬本隆綱,EE Times Japan]
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プロトタイプを用いた概念実証

 研究グループは、プロトタイプを用いて概念実証を行った。この結果、ハイドレートメルトを電解液とすることで、3.1V級(LiNi0.5Mn1.5O4正極−Li4Ti5O12負極)および2.4V級(LiCoO2正極−Li4Ti5O12負極)リチウムイオン電池の可逆作動に初めて成功したという。

 これまで、水系リチウムイオン電池の電圧は2V以下であった。今回の研究成果により、ハイドレートメルトを電解液とした水系リチウムイオン電池のエネルギー密度は、市販品の2.4V級リチウムイオン電池を超えるレベルに達した。さらに、6分以下で超高速に充電・放電が可能であることも分かった。

ハイドレートメルトを電解液とした3.1V級(左)および2.4V級(右)リチウムイオン電池の充放電挙動を示した図 (クリックで拡大) 出典:東京大学他
ハイドレートメルトを電解液としたリチウムイオン電池の電圧、容量およびエネルギー密度の関係を示した図 (クリックで拡大) 出典:東京大学他

 今回の研究成果によって、リチウムイオン電池の電解液を、可燃で有毒な有機溶媒から、不燃で無毒な水に置換することが可能となる。これによって、火災や爆発事故等のリスクを極限まで低下させ、生産工程も簡素化できる。極めて高い安全性と低価格の両立を可能とすることで、EV(電気自動車)や家庭向け大型蓄電池の開発に弾みがつくと期待される。IoT社会の電源システムシステムとしても注目を集める。

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