新素材から造る全固体電池

試作したペレット型固体電解質

固体電解質の電子顕微鏡写真

 スマートフォン,ノートパソコン,電気自動車,電動バイクなどのバッテリーとして、繰り返し使えるリチウムイオン電池が幅広く利用されています。リチウムイオン電池は、電解質に非水溶液を用いているため3 V以上の高電圧で充放電できます。また、小型・軽量化ができるので持ち運び易い特徴もあります。しかし、電解質に可燃性の有機溶媒を含むため、取扱い方によっては液漏れや発火に至る恐れがあり、一層の安全性・信頼性の向上が重要視されています。
 当研究グループでは、電池内部の電解質および電池構成材料の全てを固体化することで、液漏れがなく,燃えにくい全固体電池の開発を行っています。特に、固体中を高速でイオンが移動するセラミックスやガラスを加熱することで得られるガラスセラミックスなどのイオン伝導性固体電解質材料の開発と固体電池に適した固体電極材料を組み合わせて、「焼いて作る」全固体電池と「焼かないで作る」全固体電池の開発に取り組んでいます。具現化できれば、安全性・信頼性の向上だけでなく、高温で使える,気圧変化に対して高い耐久性を持つ,電池構造の簡素化による一層の大容量化などが期待されます。現在、高耐久性、長寿命、ならびに過酷な環境下でも利用できる環境と調和した全固体電池、さらには宇宙空間でも使用できる宇宙型全固体電池の創造を目指して研究を進めています。