充放電による劣化を抑制した亜鉛空気二次電池用電解質を開発――ポストリチウム大容量電池の実現へ貢献 産総研と京大

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産業技術総合研究所(産総研)は2019年7月4日、京都大学と共同で充放電による劣化を抑制した亜鉛空気二次電池用電解質を開発したと発表した。今後は、高容量で長寿命の亜鉛空気二次電池実現への貢献が期待できるとしている。

近年、軽量で大容量の次世代蓄電池として亜鉛空気電池が注目を集めており、特に亜鉛の経済性と安全性、空気電池の軽さを生かしたモバイル機器やドローンなどへの利用が期待されている。しかし、これまでの亜鉛空気電池の電解質は水溶液のため、水が揮発して電解質が劣化すること、またアルカリ性であるため、空気中の二酸化炭素との反応で酸化亜鉛が生じて、電極の性能を低下させること、さらに負極では充電時に問題となる樹枝状突起物であるデンドライトが発生すること、などの問題があった。

今回、研究グループは電解質に高濃度の塩化亜鉛水溶液である塩化亜鉛水和物溶融塩を用いた。これは酸性なので、二酸化炭素と反応しない。また、塩化亜鉛の濃度を室温で液体である限界まで濃くしたことにより揮発性が抑制され、同時に電池寿命を縮める要因であるデンドライト形成も抑制され、高寿命の亜鉛空気二次電池を実現できた。

この成果を元に今後は、高エネルギー密度、さらに長寿命な亜鉛空気二次電池の開発を目指すとしている。

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