雑誌に載らない話vol105
2014年11月14日、日立製作所は電気自動車の走行可能距離を従来の2倍できるリチウムイオン電池の技術を開発したと発表した。
電気自動車の普及拡大のためには走行距離の伸長が必要とされており、リチウムイオン電池の高エネルギー密度化と高出力化、長寿命化の両立が課題となっている。
日立はこれらの課題を解決し、電気自動車に実際に使われる電池容量である30Ah級セルで、エネルギー密度335Wh/kg(従来比で約2.6倍)、出力密度1600W/kgの初期性能を達成し、電気自動車の走行可能距離を約2倍にするとしている。
新技術により電極の厚さを従来の2倍にし、充放電できるリチウムイオン量を増加させることでエネルギーを高密度化するとともに、新たに開発した3次元電極構造可視化の技術を用いて、リチウムイオンの移動の特性を明らかにし、リチウムイオンの移動を促進する電極内の活性物質の分布を最適化することで高出力化を実現しているという。
負極材はシリコン系の材料を採用している。一般的に使用されている炭素系材料に比べ、リチウムイオンを多く充放電できるシリコン系材料の負極材は、電極から剥がれやすく短寿命であったが、シリコン系材料を強固に電極に密着させ、剥離を抑制し、炭素系材料と同等の寿命を実現している。
さらに、正極材料は、従来は高電圧を加えると電解液が分解して寿命が低下したが、酸化物を正極表面に被覆することで長寿命化を実現。これらの技術により、これまで困難であったエネルギーの高密度化と高出力化、長寿命化の両立を実現し、電気自動車の航続距離を従来の2倍に伸張することが可能になるとしている。
日立は今後、開発した要素技術を用いたリチウムイオン電池を2020年頃に実用化することを目指し、研究開発に取り組むという。この研究は、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO)の助成事業「リチウムイオン電池応用・実用化先端技術開発事業」の一環であり、研究の成果は、2014年11月19日から京都で開かれる公益社団法人電気化学会電池技術委員会主催の第55回電池討論会で発表予定だ。
