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水田尊久

Author:水田尊久
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2000年渡韓、2012年末までサムスンに勤務、約四半世紀のエンジニア生活の後、2013年に韓国で法人を設立し独立。技術コンサルティングを中心に、韓国進出支援、市場調査など、韓国を中心に活動しています。

<韓国:先端素材>リチウムイオン電池用大容量陰極材料の開発

韓国研究チームがリチウムイオン電池の容量増大が可能な素材技術を開発しました。


韓国科学技術研究院(KIST)エネルギー融合研究団のジョン・フンギ博士の研究チームが、既存のリチウムイオン電池に比べ容量を4倍増大する事が可能な陰極材料を開発しました。

現在商用化されているリチウムイオン電池の陰極には黒鉛が用いられていますが、最近、黒鉛の代わりシリコンを陰極材として使用する研究が盛んに行われています。シリコンを陰極材料として用いると、電池の容量を5倍に増やす可能性があるとされています。

しかし、シリコン素材を用いた陰極は、充放電の過程で4倍に達する体積変化が繰り返され、数十回の充放電サイクルしか耐えられず、簡単に壊れてしまう問題があります。

研究チームは、このような問題を解決するために、シリコンを枠に入れて体積変化を防ぐ方法を考案しました。

研究チームは、固体炭素で構成された多孔性球状構造体に、直径が50ナノメートル(1ナノメートル=10億分の1メートル)以下のシリコンナノ粒子を入れて「シリコン内蔵炭素複合材料」を開発しました。

研究チームが開発した陰極材は、既存の黒鉛系陰極材より容量が4倍優れています。また、シリコンの体積膨張が、多孔質炭素枠組みの中で制限される事により、壊れることなく500回の安定した充放電が可能となりました。

ジョン博士は「シリコン陰極材の構造的安定性と高性能を同時に確保した」とし、「安全で長く使えるリチウムイオン電池用シリコン陰極材の商用化を早め、今後高容量リチウムイオン電池が電気自動車とエネルギー貯蔵システム(ESS)に適用されることを期待する」と述べています。

今回の研究成果は「Nano Letters」8月28日号に掲載されました。
(出所:韓国・聯合ニュース、2017年9月21日付け内容)
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