2014年01月07日

東大、新方式二次電池「デュアルイオン電池」開発

【カテゴリー】：新製品/新技術 【関連企業・団体】：なし

東京大学大学院工学系研究科の水野哲孝教授（応用化学専攻）は7日、従来とは異なる電極反応を利用した新方式の二次電池「デュアルイオン電池」を開発したと発表した。 正極材料中を酸化物イオン、電解質中は負極材料に合わせたイオン、つまり2種のイオンが移動する。ひとつの正極の材料で、リチウム、ナトリウムなどさまざまな負極と組み合わせて使用できる特徴がある。 実証に用いた正極（カルシウムと鉄の酸化物）と負極（ナトリウム）とも希少な材料を含まないため、非常に安価な電池の実現が期待できる。 現在、ハイブリッド自動車や電気自動車、風力、太陽光発電などの新エネルギーの利用に向けて、広くリチウムイオン電池が使用されているが、より広く普及していくためには、エネルギー密度の高い電池の開発が求められる。またこれらの性能のほか、電池には低価格で高い安全性も要求される。 水野哲孝教授らは今回、電池の正極として酸化鉄、カルシウム、電解質としてナトリウムイオン、負極として金属ナトリウムを用いることにより、新しい作動方式であるデュアルイオン電池の開発に成功した。 この新方式の電池では、正極材料中を酸化物イオン、電解質中は負極材料に合わせたイオン、すなわち2種のイオン（デュアルイオン）が移動する。ナトリウムイオン電解質、リチウムイオン電解質など、さまざまな電解質が利用可能なため、従来のリチウムイオン電池やナトリウム電池のように負極に適した正極材料の探索は必要なく、同一の正極材料に対してリチウムやナトリウムを負極として使用することが可能となる。 　 また、正極材料として、カルシウムとナトリウムの酸化物（CaFeO3）など希少金属を含まない化合物が利用可能であり、従来のリチウムイオン電池で使用されてきた毒性の高い高価格なコバルトを使用せず安価に電池の作製が期待できる。 同研究は、日本学術振興会の最先端研究開発支援プログラムから助成を受けて行われた。