2013.01/11 Liイオン二次電池のエネルギー密度

Ｌｉイオン二次電池のエネルギー密度は、Ｌｉ金属を負極に用いた時に最も大きくなるが、Ｌｉの針状結晶（デンドライト）が負極にでき電池内部でショートを起すので使用することができない。そのため様々な負極が検討され現在に至っている。

Ｌｉイオン二次電池が初めて上市されたのは１９９１年ソニーとされているが、１９８５年にブリヂストンがセイコー電子工業とともに共同開発し上市したのが世界初で日本化学会化学技術賞を受賞している。このあたりの状況を電池開発をやっている人に尋ねると、ブリヂストンの二次電池はコンデンサーに毛の生えた程度のデバイスだから現在の二次電池と異なる、という説明がされます。

しかし、これは間違っている。正極にポリアニリン、負極にカーボンを用いたこの電池は、れっきとしたＬｉイオン二次電池であり、コンデンサーのように大容量の電流を短時間に取り出すことができない。コンデンサーとしての動作ができないのでコンデンサーに毛が生えた程度という喩は間違っている。確かに４００Ｗｈ／ｋｇ前後の世界初と皆が認める電池のエネルギー密度には及ばないが、動作は二次電池である。ブリヂストンの電池の負極はカーボンでインタカレーションで動作していたがエネルギー密度が低かった。これは正極の影響が大きいと推定しているが、２年ほどで二次電池事業から撤退している。

おそらくエネルギー密度は４００Ｗｈ／ｋｇ前後が無ければＬｉイオン電池として認められないのでしょう。昨年上市された合金系負極の二次電池では１０００Ｗｈ／ｋｇ前後のエネルギー密度であり２０年前の２倍になっている。ニッケル水素二次電池のおよそ３倍以上である。現在このエネルギー密度がさらに倍の二次電池を目標に開発競争が激化しているのが二次電池の市場の状況です。

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カテゴリー : 電気/電子材料