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NEDO リチウムイオン電池の部材などEV性能を向上させる4成果を発表

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NEDOは、次世代自動車向け蓄電池開発プロジェクトの一環で、電気自動車(EV)の性能を飛躍的に向上させる技術として、4件の開発成果を発表した。EVの技術的課題としてあげられているのが航続距離とコスト。4件のうち3件は、その課題を解決するキーテクノロジーと注目されている高性能蓄電池の代表格リチウムイオン電池の部材に係る開発で、1件は同じく重要な要素技術として位置付けられている次世代自動車用モーターに係る開発。

神戸大学と岩手大学は、リチウムイオン電池用酸化スズ系負極材料において、ナノレベルで粒子の構造を制御することにより、従来の理論容量(約780mAh/g程度)をはるかに超えた1015mAh/gの初期放電容量を示す負極材料の開発に成功した。この成果を活用することで、高容量で高耐久性を実現したEV用リチウムイオン電池の開発が期待できるという。また、今回採用された合成方法は、常温常圧下において金属酸化物を得られる合成法であり、従来の方法と比べて簡便かつ安価に合成することが可能。さらに、バインダーにはポリビニルアルコールなどの安価な水溶性バインダーを利用しているため、低コスト化にも寄与するという。

次に、鳥取大学は、リチウムイオン電池の電極材料として高容量化が期待されるケイ素系負極材料において、充放電を繰り返した際の放電容量を安定させることに成功した。ケイ素微粒子表面を部分的にニッケルとリンとの化合物(Ni3P)で被覆した材料を用いることで、1000サイクル以上でも、実用化されている黒鉛負極材の理論容量の約2倍の放電容量(約750mAh/g)を保持できる。ケイ素は、比較的安価で、環境等への影響も少なく、黒鉛負極材の約10倍の4200mAh/gという理論容量を持つ。しかし、充放電100サイクルまでに電極崩壊が起き、放電容量が大きく低減するという課題があった。そのため、ケイ素の特性を活かしながら、優れたサイクル安定性を示す新規負極の開発が求められていた。

また、ダイキン工業と関西大学は、高電圧・高安全性蓄電池を実現するフッ素系電解液を開発。4.7Vというこれまでにない高電圧での安定した充放電を確認した。次世代自動車用モーターの開発では、現在、他国からの輸出に頼るレアアースを用いたモーターが主流であるのに対し、名古屋工業大学は、レアアース半減を可能にするモーターを試作し、性能を確認するに十分な試運転に成功した。

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