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リチウム電池の長寿命化期待 信大などチーム部材開発

ナノファイバーを使って開発したセパレータの薄さなどについて説明する金准教授(左)=28日、上田市の信大繊維学部ナノファイバーを使って開発したセパレータの薄さなどについて説明する金准教授(左)=28日、上田市の信大繊維学部
 信州大繊維学部(上田市)の国際ファイバー工学研究所など産学の研究チームは28日、微細な繊維「ナノファイバー」を使い、リチウムイオン電池の主要部材「セパレータ」を開発したと発表した。従来のセパレータよりも薄く、電池の寿命を5割程度延ばせる可能性があるという。実用化すれば、電気自動車(EV)の性能向上などが期待できるとしている。

 リチウムイオン電池は、電解液で満たした正極と負極の間をリチウムイオンが行き来して充放電する。セパレータは正極と負極を仕切って両極の接触を防ぐとともに、リチウムイオンを行き来させる役割がある。現在は、ポリエチレンなどの樹脂を使ったフィルム状のセパレータが主流という。

 研究チームによると、今回開発したセパレータは、ナノファイバーの不織布と、ペットボトル容器にも使われる素材ポリエチレンテレフタレート(PET)を複合化。厚さ14マイクロメートル(マイクロは100万分の1)の膜状で、現在、自動車用に使われているリチウムイオン電池のセパレータよりも3割程度薄い。また、リチウムイオンを透過させる穴も多いため、電池の出力効率も高まるという。

 実験では、従来品が135〜150度の熱で収縮、破損したのに対し、開発したセパレータは200度程度まで正常な形を保ち、耐熱性でも優れた面があるとする。

 生産コストは従来品とほぼ同等にすることが可能という。

 28日に記者会見した同研究所の金翼水(キムイクス)准教授は、新たなセパレータを使った電池を使うことで「現在200キロ程度が限界のEVの走行距離を延ばすことに貢献できる」と強調。今回の開発は米学会誌に掲載が決まっており、国内外の企業から実用化の提案を待つとした。

(7月29日)

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