電池の材料開発や製造プロセス開発で産学連携：CO2排出量と生産コストを大幅低減（2/2 ページ）

東京大学生産技術研究所（東大生研）とプライムプラネットエナジー＆ソリューションズ（PPES）、パナソニックおよび、豊田通商の4者は、リチウムイオン電池に用いる資源やリサイクルに関する「産学連携研究協力協定」を締結した。産学が連携し、電池用途に特化した材料の製造プロセスや、リサイクルのプロセス開発に取り組む。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

2つのテーマを掲げて共同研究

　こうした状況を踏まえ、今回の産学連携では2つのテーマを掲げ、共同研究に取り組むことにした。そのテーマとは「資源開発から電池材料の開発、製造までのプロセス革新」と、「電池廃材や廃電池リサイクルのプロセス革新」である。協定の契約期間は2023年12月末までとなるが、状況によっては契約延長の可能性もあるという。

今回の産学連携で取り組むテーマ［クリックで拡大］ 出所：PPES

　具体的な取り組みはこうだ。「資源開発から電池材料の開発、製造までのプロセス革新」では、より電池用途に特化したプロセスを新たに構築する。これによって、CO₂排出量の低減や生産コストの低減、材料生成のリードタイム短縮を実現していく。

　このため、ニッケルやリチウム、コバルトの金属資源開発、精錬工程から電池材料の開発製造に至るまで、一気通貫で既存のプロセスを見直す。例えば、正極に用いられるニッケルの製造工程はリードタイムが平均約12カ月と長い。CO₂排出量も多いという。

　この理由は、ニッケルの主な用途がステンレス・合金向けのため、製造プロセスが電池用に最適化されていないためだという。そこで、電池用に特化したプロセスを新たに構築することで、「CO₂排出量の低減」「生産コスト低減」「材料生成リードタイムの短縮」を実現していく。

ニッケルに見る資源開発から電池材料の開発、製造に至るプロセス革新のイメージ［クリックで拡大］ 出所：PPES

　「電池廃材や廃電池リサイクルのプロセス革新」では、電池製造時の廃材や使用後の廃電池を、効率よくリサイクルするための技術を開発していく。このため、総合的なレアメタル精錬技術を保有する大学と電池メーカー、さらにはリサイクル回収や処理を担う商社が協力し、リサイクル過程で発生するCO₂排出量やリサイクルコストの大幅低減に取り組む。

リサイクルプロセスの革新イメージ［クリックで拡大］ 出所：PPES

　共同研究に関する投資額は非公表とし、具体的な金額は明らかにしなかったが、「それなりの規模で投資する。研究費用を積み増す可能性もある」（岡部氏）という。これらの研究成果は2025年までに実用化したい考えで、2030年には電池産業全体でCO₂排出量を、現状に対し80％削減するのが目標である。