【材料技術】東大　容量がリチウムイオン電池の7倍!? 酸化物イオンを使う新原理の二次電池

1 ：(　´`ω´) ★＠＼(^o^)／：2014/07/18(金) 18:35:48.82 ID:???.net

■東大　容量がリチウムイオン電池の7倍!? 酸化物イオンを使う新原理の二次電池

　東京大学大学院工学研究科教授の水野哲孝氏のグループと日本触媒は、現行のリチウムイオン電池の
7倍に達するエネルギー密度を可能とする、新原理の二次電池の動作を実証したと発表した。この新原理の
二次電池は、正極中における酸化物イオンと過酸化物イオンの酸化還元反応を利用する。

　東京大学大学院工学研究科は2014年7月14日、現行のリチウムイオン電池の7倍に達するエネルギー密度
を可能とする、新原理の二次電池の動作を実証したと発表した。同研究科応用化学専攻教授の水野哲孝氏
のグループと日本触媒が共同で研究した成果となる。満充電からの走行距離の短さが最大の課題になって
いる電気自動車向け次世代二次電池としての実用化が期待できるという。

　現行のリチウムイオン電池は、正極材料として用いるリチウムの遷移金属（コバルトやマンガンなど）酸化物
の酸化還元反応によってリチウムイオンが出入りすることで充電や放電を行っている。しかし、この酸化還元
反応で重要な役割を果たす遷移金属は原子量が大きい。このため、重量当たりのエネルギー密度には理論的な
限界がある。

　一方、次世代二次電池として基礎研究が進められているリチウム空気電池の場合、正極材料は空気中の
酸素を使う。このため重量当たりのエネルギー密度は極めて高く、究極の二次電池ともいわれている。しかし
放電反応時に発生する過酸化リチウムなどによる正極の閉塞や、酸素を取り入れるための開放構造に由来
する水分や二酸化炭素の混入による電極や電解液の劣化など、解決すべき課題は山積している。

　これらに対して、今回発表された新原理の二次電池システムは、正極反応として固体内の酸化物イオン
（O2−）と過酸化物イオン（O22−）の間の酸化還元反応を用いる点で異なる。具体的には、酸化リチウム
（Li2O）と過酸化リチウム（Li2O2）の間で正極反応を行い、負極反応としては金属リチウムの酸化還元反応を
用いる。この条件での理論エネルギー密度は2570Wh/kgであり、正極にコバルト酸リチウム、負極に黒鉛を
用いる一般的なリチウムイオン電池の370Wh/kgの約7倍に達する。リチウム空気電池の理論エネルギー密度
である3460Wh/kgは下回るものの、開放構造が原因となる課題を多数抱えるリチウム空気電池と違って、
一般的なリチウムイオン電池と同じ密閉型構造を取ることができる。ただし電圧は2.87Vで、これはリチウムイオン
電池の3.5〜4Vよりも低い。(後略)

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1407/18/news062.html
http://monoist.atmarkit.co.jp/　MONOist（モノイスト　（2014年07月18日 11時20分 更新）配信
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1403379058/129 依頼

101 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/30(水) 18:23:13.81 ID:MfBj4qTT.net

>>100
今問題の空き家を取り壊してバッテリーステーションとか発電能力も備えたパワーステーションとか