「水」ベースのリチウムイオン伝導性液体を発見：IoT社会の電源システムにも大きなインパクト（2/2 ページ）

[馬本隆綱，EE Times Japan]

プロトタイプを用いた概念実証

　研究グループは、プロトタイプを用いて概念実証を行った。この結果、ハイドレートメルトを電解液とすることで、3.1V級（LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極−Li₄Ti₅O₁₂負極）および2.4V級（LiCoO₂正極−Li₄Ti₅O₁₂負極）リチウムイオン電池の可逆作動に初めて成功したという。

　これまで、水系リチウムイオン電池の電圧は2V以下であった。今回の研究成果により、ハイドレートメルトを電解液とした水系リチウムイオン電池のエネルギー密度は、市販品の2.4V級リチウムイオン電池を超えるレベルに達した。さらに、6分以下で超高速に充電・放電が可能であることも分かった。

ハイドレートメルトを電解液とした3.1V級（左）および2.4V級（右）リチウムイオン電池の充放電挙動を示した図 （クリックで拡大） 出典：東京大学他

ハイドレートメルトを電解液としたリチウムイオン電池の電圧、容量およびエネルギー密度の関係を示した図 （クリックで拡大） 出典：東京大学他

　今回の研究成果によって、リチウムイオン電池の電解液を、可燃で有毒な有機溶媒から、不燃で無毒な水に置換することが可能となる。これによって、火災や爆発事故等のリスクを極限まで低下させ、生産工程も簡素化できる。極めて高い安全性と低価格の両立を可能とすることで、EV（電気自動車）や家庭向け大型蓄電池の開発に弾みがつくと期待される。IoT社会の電源システムシステムとしても注目を集める。