温室効果ガス削減に貢献するリチウムイオン電池向け正極材製法を開発 日立金属

日立金属は2022年5月19日、リチウムイオン電池(LIB)の正極材を製造する際、材料のコバルト(Co)使用量を削減しても、LIBの長寿命化と高容量化を両立できる技術を開発したと発表した。これによって、Co原料由来の温室効果ガスの排出量削減が可能となる。

同社によると、新たに開発したLIB用正極材は、粉末冶金技術を駆使した独自の固相反応法を用いて合成される。組織制御技術によって、充放電サイクルにともなう結晶構造の劣化の抑制にも成功し、一般的には80%程度だったニッケル(Ni)の含有量を90%まで高めて、高容量化しても電池寿命を維持できるようになった。

また、結晶構造を安定化させる特性もあり、正極材に必要不可欠なCoの含有量を、同社の従来品に比べて8割削減できた。固相反応法は水溶性物質以外も使用できることから、最初の化学反応に必要な出発原料の選択肢も広がった。これによって、原材料由来の温室効果ガス排出量を削減することも可能になる。

今回の技術は、5月25日から、横浜市のパシフィコ横浜で開催される「人とくるまのテクノロジー展2022」に出展する。

LIBは、エネルギー密度が高く、小型軽量化が可能なため、携帯機器やハイブリッド自動車、電気自動車など幅広い分野で使われている。特に今後は電気自動車向けの需要拡大が予想されるが、電気自動車の航続距離と総走行距離を伸ばすには、LIBの高容量化と長寿命化を両立する正極材が欠かせない。

しかし、これまでは高容量で長寿命の正極材を実現できる材料がなく、正極材の主要成分となるCoは希少金属(レアメタル)の一つで、温室効果ガスの排出量が極めて多いという欠点があった。今回の製造技術は、こうした課題の解決につながる可能性があり、同社では今後、正極材の量産や新たなLIBの開発へ展開させていくとしている。

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