リチウムイオンバッテリーの大幅なエネルギー密度の向上が期待できる新材料が、東京大学大学院工学系研究科の山田淳夫教授と西村真一主任研究員らによって発見されました。
今回発見されたのは、プラス極の材料として使われる「ピロリン酸塩Li2FeP2O7」という物質です。3.5V の高電圧を発生させることができ、原料を混ぜて焼くだけで簡単に作ることができます。
従来のリチウムイオンバッテリーのプラス極材料には、レアメタルであるコバルトが大量に利用されており、割高で価格変動も激しく、そればかりか助燃性も強くて発火事故を引き起こす恐れがあるなどの問題を抱えていました。これらの問題を解決するプラス極材料として、ありふれた「鉄」を利用出来る「オリビン型リン酸鉄リチウム」という物質をソニーなどが2009年に実用化しましたが、今回発見された「ピロリン酸Li2FeP2O7」は、オリビン型リン酸鉄リチウムと同様に鉄を基本の元素としつつも、それと比べ鉄原子あたり2倍のリチウムを含む物質です。リチウムイオンバッテリーが従来抱えていた問題を解決するだけでなく、大幅なエネルギー密度の向上も期待出来ます。
現在、軽量・高出力・急速充電可能などといった特性をもつリチウムイオンバッテリーは、携帯電話やノートパソコンなど様々なポータブル機器に採用されています。また、近年では電気自動車やプラグイン・ハイブリッド車などのバッテリーとしての研究開発が活発ですね。今回の発見は次世代電気自動車のバッテリー、スマートグリッドに用いられる蓄電システムのキモに関わる技術としても注目かもしれませんよ。
