プリウスなどハイブリッド車に搭載で航続距離120km？？リチウムイオン電池を凌駕する革新型蓄電池の基礎技術開発競争

2016年3月28日
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
国立大学法人京都大学

NEDOのプロジェクトにおいて、京都大学、産業技術総合研究所などの研究グループは、
リチウムイオン電池の性能限界を凌駕する新しいコンセプトの蓄電池（リザーバ型蓄電池）の開発に取り組み、
従来不活性とされてきた電池系において充放電特性の向上等に成功し、500Wh/kgを見通す革新型蓄電池の基礎技術の構築に向けて大きく前進しました。

本研究グループは、2016年3月29日～31日に大阪で行われる電気化学会第83回大会において、この研究内容を発表します。

1．概要

プラグインハイブリッド自動車（PHEV）や電気自動車（EV）における走行距離を伸ばすため、従来のリチウムイオン電池（LIB）の性能を遥かに凌駕するエネルギー密度を有する革新型蓄電池の実現が待たれています。

LIB（図1）は、イオンを収納する入れ物（ホスト材料）の間でリチウムイオンをやり取りする（インサーション型蓄電池とする）ことで充放電を行うために、繰り返し充放電特性（サイクル特性）に優れるという利点がある一方で、ホスト材料の重量や体積が嵩むために、達成可能なエネルギー密度に限界があります。

そこで、NEDOのプロジェクト※1において、京都大学、産業技術総合研究所などの研究グループは、電解液に電極の反応種が適度に溶解できる環境づくりに着目し、添加剤（アニオンレセプター）の導入、溶解性の高い電極材料の固定化、電極―電解質界面のナノレベルでの制御等を行った結果、種々の材料においてサイクル特性や充放電特性の向上等に成功しました。

今後は、出力特性、安全性等も含めて車載用蓄電池として要求される性能を更に高め、より早期に実用化に繋げていくことが期待されます。

なお、本研究グループは、2016年3月29日～31日に大阪で行われる電気化学会第83回大会において、この研究内容を発表します。

（以下ソース元でどうぞ）

ソース元：NEDOプレスリリース
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100543.html

依頼スレ51の177

別ソース
http://www.asahi.com/articles/ASJ3X5RH3J3XPLBJ00C.html
実験レベルでは、電池性能を示すエネルギー密度が電池の重さ１キログラムあたり３９８ワット時を記録。
リチウムイオン電池の到達可能な最大値と考えられる同約３００ワット時を超えたという。

参考(既スレあり)
リチウムイオン電池の3倍以上の出力特性をもつ全固体電池を開発
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100537.html

【要点】
○世界最高のリチウムイオン伝導率を示す超イオン伝導体を発見
○超イオン伝導体を利用した全固体セラミックス電池が最高の出力特性を達成
○高エネルギーと高出力で、次世代蓄電デバイスの最有力候補に。

東京工業大学大学院総合理工学研究科の菅野了次教授、トヨタ自動車の加藤祐樹博士、 高エネルギー加速器研究機構の米村雅雄特別准教授らの研究グループは、リチウムイオン二次電池の3倍以上の出力特性をもつ全固体型セラミックス電池（用語1）の開発に成功した。従来のリチウムイオン伝導体の2倍という過去最高のリチウムイオン伝導率をもつ超イオン伝導体（用語2）を発見し、蓄電池の電解質に応用して実現した。

開発した全固体電池は数分でフル充電できるなど高い入出力電流を達成し、蓄電池（大容量に特徴）とキャパシター（高出力に特徴）の利点を併せ持つ優れた蓄電デバイスであることを確認した。次世代自動車やスマートグリッドの成否の鍵を握るデバイスとして熾烈な開発競争が繰り広げられている蓄電デバイス（用語3）のなかで、最も有力なデバイスといえる。

同研究グループは超イオン伝導体の結晶構造を、大型放射光施設SPring-8のBL02B2を利用したX線構造解析、および大強度陽子加速器施設J-PARC（用語4）に茨城県が設置した粉末中性子回折装置「茨城県材料構造解析装置（iMATERIA:BL20）」で解明し、三次元骨格構造中の超イオン伝導経路（用語5）を明らかにした。さらに電極反応機構を、電解液を用いるリチウムイオン二次電池と比較し、高出力特性が全固体デバイスの本質的な利点であることを解明した。

研究成果は３月21日（現地時間）発行の英国の科学誌「ネイチャーエナジー（Nature Energy）」電子版に掲載される。
また、成果の一部は国立研究開発法人新エネルギー･産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業にて得られたものである。

（以下ソース元をどうぞ）

ソース元：spring8
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2016/160322/

Li-S（All-Soliod Lithium-sulfur batteries）Soryu class submarine　SS-511、512

All-Soliod Lithium-sulfur batteries (Li-S) 230,400kWh (300Wh/kg)
Submarine electric motor 8,000hp (6,000 kW)
Maximum fully submerged speed and time by Li-S
5knots (110kW)：　2,094h　87days　10,470nm (19,390km)
6knots (190kW)：　1,212h　50days　　7,272nm (13,467km)
7knots (287kW)：　　802h　33days　　5,614nm (10,397km)
10knots (811kW)：　　284h　12days　　2,841nm (5,261km)
15knots (2540kW)：　　90h
20knots (5900kW)：　　39h

だから上手くいかないｗ

まぁ全固体セラミックス電池でググってみたらわかるよ。