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濃い液体が秘める新機能を発見、新世代の電解液へ

電池の充電時間が1/3以下に

東京大学
京都大学
独立行政法人物質・材料研究機構

東京大学、京都大学、NIMSの研究グループはリチウムイオン電池の急速充電、高電圧作動を可能にする新規な電解液を開発し、スーパーコンピュータ「京」を用いてその作動メカニズムを解明しました。この電解液は、超高濃度のリチウムイオンを含む“濃い液体”で、「高濃度=反応が遅く電解液に適さない」という通説を覆し、従来の3分の1の時間で充電を可能にするものとなっています。

概要

電気を蓄え必要なときに取り出すことのできる二次電池は、電気自動車やスマートグリッドなど省エネルギー社会実現の鍵を握る中核技術です。現状最も優れた二次電池はリチウムイオン電池であるが、上記用途に向けて、充電時間の短縮や高電圧作動が喫緊の課題となっています。

東京大学大学院工学系研究科の山田裕貴助教と山田淳夫教授のグループは、京都大学の袖山慶太郎研究員、独立行政法人物質・材料研究機構の館山佳尚グループリーダーらとの共同研究により、従来の4倍以上となる極めて高い濃度のリチウムイオンを含む“濃い液体”に、「高速反応」と「高い分解耐性」という既存の電解液にはない新機能を発見しました。また、独立行政法人理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」を用いて、そのメカニズムを明らかにしました。

この“濃い液体”は、既存材料を大きく超える新世代の電解液としてリチウムイオン電池に応用でき、従来の3分の1以下の時間での急速充電が可能となると共に、現状の3.7 Vを超え5V級の高電圧作動への道を拓くものです。

なお、本研究成果の一部は、文部科学省元素戦略拠点形成型プロジェクト「京都大学 触媒・電池元素戦略ユニット」 (研究代表者 : 田中庸裕 京都大学大学院工学研究科教授) によるものです。


「プレス資料中の図1 :  ラマンスペクトルにより明らかとなった溶液構造。本研究で新機能を発見した超高濃度電解液は既存電解液とは全く異なる特殊な液体構造を有する。」の画像

プレス資料中の図1 :  ラマンスペクトルにより明らかとなった溶液構造。本研究で新機能を発見した超高濃度電解液は既存電解液とは全く異なる特殊な液体構造を有する。




お問い合わせ先

研究内容に関すること
山田 淳夫 (ヤマダ アツオ)
東京大学 大学院工学系研究科 化学システム工学専攻 教授
Tel: 03-5841-7295
Fax: 03-5841-7488
E-Mail: yamada=chemsys.t.u-tokyo.ac.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
館山佳尚 (タテヤマ ヨシタカ)
独立行政法人物質・材料研究機構
国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
ナノ界面ユニット ナノシステム計算科学グループ グループリーダー
Tel: 029-859-2626
E-Mail: TATEYAMA.Yoshitaka=nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
広報に関すること
独立行政法人物質・材料研究機構 企画部門 広報室
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
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Fax: 029-859-2017

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