日立、全固体リチウムイオン二次電池の内部抵抗を低減する技術を開発

スマートフォン向け電池の約1/1000の容量(2mAh)、約1/20のエネルギー密度(30Wh/L)に相当する小容量の電池において、150℃での電池動作を実証した。

従来、正極材料がLiBH4系錯体水素化物と接触すると分解反応が生じ、リチウムイオン伝導が阻害されるという課題があったが、今回、酸化物固体材料であるLi-B-Ti-Oを開発し、正極材料とLi-B-Ti-Oからなる緻密な複合正極層を作製。これにより、正極材料を保護し、分解によって増大する抵抗を抑制することができた結果、ほぼ0であった放電容量を理論容量の50%にまで改善できたという。

また、剥離抑制接合層として低融点アミド添加錯体水素化物電解質を開発し、両層の間に配置したことで、全固体リチウムイオン二次電池の内部抵抗が約1/100に低減。さらに前述の複合正極層技術と組み合わせることで、放電容量が理論容量の90%にまで増大したという。

同技術により、エンジンルームに搭載する自動車用の電源や大型産業機械に搭載するモータ用の電源、滅菌加熱が必要とされる医療用機器電源など、高温環境下での電池使用が可能となる。今後は実用化に向け、大容量化をはじめ、エネルギー密度の向上、充放電時間の短縮化など、性能向上を目指していくとしている。