マグネシウム蓄電池向け高エネルギー密度正極材料を開発東北大学ら

東北大学は2023年1月30日、マグネシウム蓄電池に利用可能な高いエネルギー密度を持つ正極材料を共同開発したと発表した。慶應義塾大学、東京農工大学および名古屋工業大学などとの共同開発となる。

現在さまざまな分野で利用されているリチウムイオン電池は、レアメタルを利用していることから、材料調達に関するサプライチェーンリスクがある。上記に代わる次世代蓄電池として、レアメタルを用いない安心かつ安全なマグネシウム蓄電池が注目されている。しかし、同蓄電池を開発する上で、リチウムイオン電池のエネルギー密度を超えるような正極材料の開発が課題となっている。

今回研究では、マグネシウムマンガン系酸化物（MgMn₂O₄）に着目。また、東北大学のナノ粒子化技術と慶應義塾大学の多孔質化技術を融合し、極小ナノ粒子を合成できる「アルコール還元法」と、多孔質粒子合成が可能な「凍結乾燥法」を組み合わせた技術を開発した。これを活用することで、粒子サイズ2.5nm以下で、比表面積500m²/g以上の超多孔質極小ナノスピネルの合成に成功した。これを正極に用いることで室温でもマグネシウム蓄電池を高エネルギー密度で動作することが可能になった。

今回開発した技術は、高エネルギーのマグネシウム蓄電池の室温動作を可能にするもので、今後実用化に向けた研究開発が期待されるという。

マグネシウム蓄電池向け高エネルギー密度正極材料を開発　東北大学ら