大型用途向け5V級リチウムイオン電池の開発に成功―新電解液を創り高密度エネルギー貯蔵を実現：東京大学/物質・材料研究機構ほか
(2016年6月29日発表)
東京大学と（国）物質・材料研究機構、（国）科学技術振興機構の研究グループは6月29日、現在の製品より作動電圧が0.9V高く、安定に作動し、安全性にも優れた新リチウムイオン電池を開発したと発表した。高密度なエネルギー貯蔵ができるため、電気自動車の走行距離を伸ばしたりすることが期待できるという。
リチウムイオン電池は繰り返し充電・放電ができる優れた二次電池として携帯電話やノートパソコンをはじめ、ハイブリッド車などに用いられ、近年では電気自動車や電力貯蔵などの大型用途への大規模普及が期待されている。
それには作動電圧を現在の3.7Vから5V程度まで高めることが必要とされており、これまで各種の技術革新が試みられてきたが実現しなかった。
研究グループは新しい電解液を創り出し、ほぼ目標水準の4.6Vの高電圧作動に成功した。
電解液は正極・負極間においてリチウムイオンの移動を媒体とする液体で、この電解液には有機溶媒をベースとする有機電解液が用いられている。研究グループが開発した新電解液は、これまでの電解液と比べて極めて高い濃度のリチウムイオンを含む“濃い”液体で、リチウムイオン、アニオン（マイナスイオン）、有機溶媒分子が相互に結び付いたネットワーク構造をしている。
従来の有機電解液は可燃性で高電圧作動に難があったが、新電解液は難燃性であること、また、高電圧作動時に発生する正極表面での電解液の分解や、集電体の腐食などの副反応を抑制することができ、既存電解液では不可能であった高電圧作動を実現した。
新電解液は商業的に使用されている溶媒一種にリチウム塩一種を高濃度に溶解するだけで作れるという特長もある。
研究チームは今後この高濃度電解液の機能発現メカニズムを解明し、実用化開発につなげたいとしている。
