東北大学と住友化学の研究グループは４月２７日、高純度アルミニウム箔を使用した負極材で新たな機構を解明したと発表。リチウムイオン二次電池の高性能化や製造工程の大幅な簡素化につながるとしている。

　リチウムイオン二次電池は、正極、負極、電解質、セパレータの主要4 部材から構成されている。リチウムイオンが正極と負極間を移動することで充放電が行われ、負極は充電時に正極から移動してきたリチウムイオンを取り込む役割を果たしている。現在、負極には炭素系材料が主流として採用されているが、電池の高容量化のためには炭素系材料に比べ３～１０倍のエネルギーを蓄えられるシリコン、スズ、アルミニウムなどの金属系材料の使用が期待されている。一方で、これらの材料は充放電時に２～４倍膨縮するため内部の電極構造が崩れやすい点が実用化の課題になっていたという。

　両者は１９年４月よりリチウムイオン二次電池の高容量化に関する負極の研究開発を開始。このほど高純度アルミニウム箔の硬さを最適化することで課題であった充放電時における体積膨縮の制御が可能なことを解明した。従来のリチウムイオン二次電池に比べ、電池製造プロセスを簡素化できることから、製造工程における環境負荷低減、高容量・軽量・低価格化なども期待できるとしている。

〔参照〕
▷東北大学と住友化学、アルミニウム負極の課題であった充放電時の劣化の回避につながる新しい機構を解明 ～リチウムイオン二次電池の高性能化につながる新しい負極の実現へ～