2021年03月08日

東レ、高流動・高導電 極薄グラフェン分散液開発

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東レ

東レは8日、高濃度で流動性に優れた極薄グラフェン分散液を開発したと発表した。グラフェンが有する高い導電性などの優れた特長を発揮しやすいため、電池材料、配線材料、塗料など各種用途に展開できるとしており、早期の実用化を目指している。 　 　グラフェンは、炭素からなるナノサイズの極薄シート状の二次元材料で、均一に配列しやすい性質を持ち、優れた導電性・熱伝導性・バリア性を有する次世代機能性材料。これを塗布したり、他材料と混合したりすることで、新たな機能を付与することができる。 　 　同社はこれまで、安価な黒鉛原料から極めて薄い高品質グラフェンを開発してきた。グラフェンは、薄いほど塗布した時の被覆性や他材料との混合性が良くなり、特長をより強く発揮できるが、薄いほど凝集しやすく、高濃度にすると粘土状になり流動性が悪化する性質がある。 　同社は今回、グラフェン同士の相互作用による凝集を抑えるため、独自の高分子材料を添加して粘度を自在に制御する分散技術を開発し、高濃度の極薄グラフェン分散液の流動性を高めることに成功した。 　 　高濃度でも流動性が良好なため、希釈せずに塗布できる。例えば同開発品をリチウムイオン二次電池用導電材料に用いると、正極材料と混合しやすく、正極の間にグラフェンが入り込み、導電性が向上する。これにより電池を繰り返し充放電する際に、導電経路の劣化による電池容量低下が抑制され、電池の寿命が長くなる。 　 　電気自動車向け電池の導電助剤には、多くカーボンナノチューブ（CNT）が使用されているが、今回の開発品を用いることで、CNTより電池寿命が1.5倍向上することはすでに確認済みだ。 また、防錆塗料に混合すれば錆の原因となる水や酸素の透過を遮断するため、耐久性が向上できる。今後幅広い用途への展開が可能だ。 　 　 （用語の解説） 　◆グラフェン：炭素原子が蜂の巣状に結合したシート状の物質であり、シートが複数層積層した物質もグラフェンと呼ばれている。東レが開発したグラフェンは、シートとして10層程度に積層されている。 　 　 　ニュースリリース参照 　https://cs2.toray.co.jp/news/toray/newsrrs01.nsf/0/3C979E057FFD2AD24925868F002C866B?open