産総研、全固体リチウム二次電池を開発：nano tech 2017

産業技術総合研究所（産総研）は、「nano tech 2017」で、ボタン型の小型全固体リチウム二次電池を参考展示した。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

有機電解液に近いリチウムイオン導電率を達成

　産業技術総合研究所（産総研）は、「nano tech 2017国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」（2017年2月15〜17日、東京ビッグサイト）で、ボタン型の小型全固体リチウム二次電池を参考展示した。高品質のガーネット型酸化物単結晶を育成させる技術や、電極と固体電解質を強固に接合する技術の開発などによって実現した。

　産総研は今回、全固体リチウム二次電池の実現に向けて、大きく2つの開発を行った。1つは固体電解質部材の開発である。FZ法（フローティングゾーン溶融法）の条件を工夫することで、ガーネット型酸化物単結晶の合成に成功した。この単結晶を用いて固体電解質部材を作製した。これによって、「リチウムイオン導電率は10^-3S/cm²を超え、通常の有機電解液に近づいた」（説明員）と話す。

FZ法を用いて製造したガーネット型酸化物単結晶（上部中央）、中央は試作したボタン型の小型全固体リチウム二次電池

　もう1つの技術は電極と固体電解質を強固に結合する技術である。独自開発の常温成膜技術である「エアロゾルデポジション（AD）」法を用いて、固体電解質部材に電極を接合した。密着性の高い界面を形成することができたという。

　合成したガーネット型酸化物単結晶の形状などから、当面は医療分野などで用いられるマイクロバッテリーなどの用途に向けて実用化を急ぐ。今後は、単結晶の大型化などに取り組んでいく予定である。