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全固体電池 25年実用化へ  長岡技科大・本間准教授ら開発

長岡技術科学大の本間剛准教授(物質材料工学)らが、電気自動車(EV)の次世代バッテリーとして期待される「全固体電池」の開発を進めている。自動車メーカーなどがそれぞれ研究を急ぐが、同准教授はレアメタル(希少金属)に代えて、一般的なナトリウムを使うなど、他陣営よりも低コストで安全性を高める製法に着目。既に小型の試作品を完成し、2025年ごろの実用化を目指す。

全固体電池は、通常は液体を用いる電解質に、固体材料を用いた電池。液漏れや発火の危険性が低いとされる。大容量化に適していて、EVに搭載すれば、現在主流のリチウムイオン電池よりも走行距離が伸び、充電時間は短縮できる。このため国内外で開発競争が激化している。

本間准教授は12年から、ガラスメーカーの日本電気硝子(大津市)と共同研究を開始。正極材にナトリウム系の結晶化ガラスを採用し、固体電解質と一体化した「全固体ナトリウムイオン2次電池」の開発を進める。17年には、ボタン電池サイズの試作品で発光ダイオード(LED)電球を点灯させ、25度の室温での駆動を確認した。

本間准教授が手掛ける製法は、レアメタルのリチウムではなくナトリウムを使用するため、材料の安定調達が可能でコスト抑制につながる可能性がある。また、他陣営が用いる硫化物の代わりに、固体電解質に酸化物を使うため、有毒な硫化水素が発生するリスクがなく安全性を高められるという。

こうした特性から、EVのほか、太陽光発電などの蓄電池としても需要を見込む。

一方、実用化に向けては、出力などの性能を高めることで、マイナス20度程度の環境でも駆動できるようにするといったハードルが残る。本間准教授は「安全性が高く、材料の確保も容易な電池だ。改良を積み重ねて実現させたい」と強調。自動車メーカーなどとの連携も視野に入れる。

(2018年2月23日付 新潟日報朝刊掲載)

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