シリコンと黒鉛の混合物質を素材に採用した電極

米エネルギー省(Department of Energy)サンディア国立研究所(Sandia National Laboratories)は、負極にシリコンと黒鉛の混合物質を採用することで、リチウムイオン電池のパフォーマンスを向上させることに成功したとの発表を行った。今後も製品化に向けた研究開発が続けられる。

従来のリチウムイオン電池は、負極に炭素系の黒鉛やカーボンを、正極にリチウム含有物質を採用しているが、同研究所は、新たに黒鉛負極に適量のシリコン物質を加えることで、電池容量を2倍に増加させた。これにより、リチウムイオン電池の駆動時間を延ばしたり、電池サイズを縮小させたりすることが可能となり、負極に黒鉛を用いたリチウムイオン電池と比較して、パフォーマンスを最大4倍アップさせられるという。

同研究には3年の歳月が費やされ、当初は負極にシリコンのみを採用して電池容量を10倍に増加させることを可能にしたものの、充電サイクルにおけるロスが激しいというデメリットを発見。シリコンと黒鉛の混合物質を用いることで、この障害を克服した。

特殊技術を導入することなく製造が行えるため、同研究所は各メーカーへのライセンス供与により、早期の製品化を目指した研究開発を続けるとしており、ノートPCやデジタルビデオカメラ、携帯電話などにおける利用が進むものと期待されている。

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サンディア国立研究所
http://www.sandia.gov/

米エネルギー省
http://www.doe.gov/