全固体電池に関するパネル
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Si系負極に関するパネル
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マクセルの2次電池の開発経緯
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液体の電解質とSi系負極によるLiイオン2次電池
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 マクセルは、既存のLi(リチウム)イオン2次電池よりも大幅な大容量化が見込める全固体電池を開発した(関連記事)。IoT(Internet of Things)機器や自動車用TPMS(タイヤ空気圧監視システム)などに向け2020年までの製品化を目指す。電池を構成する電解質の材料を一般的な液体から固体にしており、-40~+120℃超といった広い温度範囲で動作させることができる。規定外の使用条件などで生じ得る発火のリスクも低い。開催中の展示会「国際二次電池展」(2018年2月28日~3月2日、東京ビッグサイト)でパネル展示している。

 マクセルが開発した全固体電池は、電解質を挟む2つの電極のうち負極に、Si系材料を使っている点が特徴である。負極や正極を構成する主要材料(活物質)が、Liイオンの蓄積と伝導に直接かかわるため、この活物質が容量密度を左右する。多くのLiイオン2次電池は、負極を黒鉛ベースの活物質で構成している。今回のSi系材料は、重量容量密度を黒鉛の少なくとも数倍にできるSiOxと10倍近くにできるSiで形成した粒子である。この粒子を「活物質の50%以上になるよう」(同社)混ぜた。重量容量密度は、黒鉛ベースの負極品の少なくとも2倍になる計算だ。

 同社がSi系材料を負極に初めて使ったのは2010年である。この技術を「ULSiON(アルシオン)」と名付けてスマートフォンなどモバイル機器向けLiイオン2次電池に搭載している。ただし、負極の活物質に占めるSi系材料の比率は現在まで数%にとどまっていた。今回の技術で大半をSi系材料とすることによって、重量容量密度は既存の「ULSiON」品の1.5倍以上になる。

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