全固体電池にセルロースナノファイバー、東大などが電解質の候補材料を開発

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米ブラウン大学、メリーランド大学、東京大学などの研究チームは樹木を原料とするセルロースナノファイバー(CNF)を使い、次世代電気自動車(EV)の要とされる全固体電池の固体電解質の候補材料を開発した。成果は英科学誌「ネイチャー」に掲載された。

セルロースは通常、イオンを通さない。これに対し、CNFを銅アルカリ溶液に浸して作製した銅とCNFの固体材料の中をリチウムイオンが高速移動できることを実証した。

銅イオンと結びつくことでCNFの線状につながった重合鎖の間隔が押し広げられ、リチウムイオンがスムーズに通れる通路ができることがその理由だとしている。また、他の高分子イオン伝導体に比べ、イオンを運ぶ能力も10―100倍高いという。

さらにイオン伝導体としての特徴を生かし、全固体電池の正極のバインダー(結合材)に使える可能性もあるという。そのほか、環境負荷が小さい点や、研究開発されている固体電解質の多くに使われているセラミック材料に比べ、強度や柔軟性が高いメリットも指摘している。


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日刊工業新聞2021年10月25日

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