ニオブ-タングステン酸化物電極でリチウムイオン電池を急速充電

ケンブリッジ大学の研究チームは、ニオブ(Nb)とタングステン(W)の酸化物をリチウムイオン電池の電極材料として用いることで、これまでにない急速な充電が可能になるとする研究成果を発表した。報告されている化合物の結晶構造はかなり複雑ではあるが、扱いの難しいナノ粒子などではなく、ミクロンオーダーの比較的大きな粒子で良いため実用的であると主張している。研究論文は「Nature」に掲載された。リチウムイオン電池の充放電速度は、リチウムイオンが電解質を通って正極と負極の間を移動する反応の速さによって決まる。充放電速度を速くするためによく使われるのが、電極構成材料の粒子サイズを小さくするという方法である。粒子サイズが小さいほうがリチウムイオンの移動距離が短くなるので充放電レートの性能は上がると考えられる。ただし、電極の構成粒子をナノサイズまで小さくすることには、実用面でさまざまな課題がある。例えば、ナノ粒子を使うことで、電解質との間で本来必要のない化学反応が起きやすくなり、電池の寿命が縮まるという問題がある。また、ナノ粒子は生成に手間がかかり、コストも高くつく。
「テクノロジー_2018/08/07」