京都大学の研究チームが全固体フッ化物イオン二次電池用のCu3N正極材料を開発し、既存材料の2倍以上の高可逆容量を実現しました。これにより、電池性能の向上が期待されています。
この材料は、Cu3N窒化物であり、トヨタ自動車や他の大学と共同で研究が進められています。
既存のリチウムイオン二次電池の正極材料と比較して、2倍以上の高い可逆容量を持つことが確認されました。
全固体フッ化物イオン二次電池は、高いエネルギー密度や入出力特性、安全性が期待されていますが、これまでの金属や金属フッ化物の正極材料はサイクル特性や入出力特性に課題がありました。
研究グループは、F-のインターカレーション反応を利用した新しい正極材料の開発に着手し、Cu3Nの逆ReO3型構造がF-を効率的に挿入できることを発見しました。
具体的には、550mAh/gという高い可逆容量を実現し、これは既存の材料の2倍を超える数値です。
さらに、大型放射光施設「SPring-8」を用いて、Cu3N正極の反応機構を詳細に解析しました。
この研究により、F-の挿入時に遷移金属と窒素が電荷補償を行うことが明らかになり、窒素が結晶構造内で分子状窒素を形成することで、より多くのF-を挿入可能にすることが確認されました。
この成果は、全固体フッ化物イオン二次電池の性能向上に寄与するものと期待されています。
参考リンクhttps://news.yahoo.co.jp/articles/1f670a6a6bfbdb8a9cb666a8250208c38574a49f
全固体電池用Cu3N正極材料の開発に関するコメントでは、二次電池の性能向上に対する期待が多く寄せられました。
特に、重量エネルギー密度の改善や充電速度の向上、さらには発火や燃焼のリスクを低減することが、現行のリチウムイオン電池の問題を解決するブレークスルーポイントになるのではないかと考えられていました。
また、HEV（ハイブリッド電気自動車）やBEV（バッテリー電気自動車）において、日本の技術が世界市場でリーダーシップを取ることができれば素晴らしいという意見もありました。
一方で、外国人留学生が日本の一流大学で理工系の研究に関わることで、技術流出の懸念が示され、特に国によっては技術の窃盗を正当化する場合があると警戒されていました。
さらに、トヨタがこの分野に参入していることについても言及があり、トヨタが水素技術に繋がる重要な役割を果たすとの期待が寄せられました。
日本の大学への資金増加を求める声や、他国に先駆けた実用化を期待する意見もあり、容量だけでなく寿命の延長にも期待が寄せられました。
最後に、実用化が進めばEV自動車の普及が加速するとの見解もありました。
ネットコメントを一部抜粋
この材料が、二次電池の重量エネルギー密度の改善、充電速度の向上、発火や燃焼のしづらさなど、現行のリチウムイオン電池の問題点を大きく改善するブレークスルーポイントになれば。
やっぱトヨタが最強だよな。
日本のトップクラス大学への資金を増やしてあげて！
他国に先駆けて、いち早い実用化を期待しています。
実用化されればEV自動車が一気に普及するね。