コバルトフリー正極の安定な高電圧動作に成功 ～リチウムイオン電池素材のサプライチェーンリスク回避に期待～

コバルトフリー正極の安定な高電圧動作に成功～リチウムイオン電池素材のサプライチェーンリスク回避に期待～

2021年9月27日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　助教　小林弘明

【発表のポイント】

コバルトフリーなリチウムイオン电池正极尝颈狈颈_0.5Mn_1.5O₄の高电圧作动に成功
新规フッ化物固体电解质^注１のコーティング技术开発により高电圧作动が実现
5痴级リチウムイオン电池や全固体电池として高エネルギー密度化に期待
コバルトフリーによりサプライチェーンリスクを回避して低コスト化

【概要】

现在、リチウムイオン电池正极にはコバルトが使用されていますが、电気自动车などの世界市场が急拡大している状况の中、2030年までには需要が供给を上回りコバルトの逼迫が予想されています。しかもコバルト鉱石はコンゴ1国が世界の50%以上を生产している上に、製錬したコバルト地金の60%以上は中国で生产されているため、コバルトのサプライチェーンリスクへの不安が増しています。

东北大学多元物质科学研究所小林弘明助教、本間格教授らは、この課題解決のためコバルトフリー正極の利用技術開発を行いました。コバルトを含まないスピネル構造のLiNi_0.5Mn_1.5O₄は高电圧?高エネルギー密度の有望な正极活物质として期待される反面、5痴级の高电位作动であるため、安定な充放电を行うことに难がありました。今回、新规に开発したフッ化物固体电解质を薄膜コーティングすることでコアシェル构造正极尝颈狈颈_0.5Mn_1.5O₄を作製し、リチウムイオン电池の安定した高电圧作动を実証しました。高エネルギー密度の5痴级リチウムイオン电池や全固体电池への応用が期待されます。

本成果は、2021年9月14日にACS Applied Energy Materials誌にオンライン掲載されました。