リチウムイオン二次電池の出力を増加できる「ポーラス集電体」を開発村田製作所と米スタンフォード大学

村田製作所は2024年9月30日、米スタンフォード大学と共同で、リチウムイオン二次電池の出力を増加できる「ポーラス集電体（PCC）」を開発したと発表した。同発表によると、世界初だという。

既存のリチウムイオン二次電池では、容量を増加させるために電極を厚くした際、リチウムイオンが電極内を移動する距離が長くなることで抵抗が大きくなり、電池の出力が低下することが課題となっていた。

今回、リチウムイオンの移動距離を従来の半分に短縮できる技術を開発した。同技術をリチウムイオン二次電池に用いることで、リチウムイオンの新たな通り道が生じて抵抗値が半減し、2倍の電流を流すことが可能となる。

結果として、既存の集電体を用いる場合と比べて出力を最大4倍に高められる。逆に、充電時間は最短で4分の1に短縮できる。

また、既存のリチウムイオン二次電池と比べて軽量化が可能。さらに、集電体の一部に樹脂を使用しており、ショートした際の熱暴走を抑制できる。

円筒型と積層型の双方に適用可能。バッテリーが大型化するほど、同技術を用いた効果もより顕著なものとなる。大容量リチウムイオン二次電池の急速充電や高出力化により、大型バスや飛行体、トラックなどへの応用も期待できる。

リチウムイオン二次電池の出力を増加できる「ポーラス集電体」を開発　村田製作所と米スタンフォード大学