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横浜国大が開発、伸びるリチウムイオン電池の仕組み

横浜国大が開発、伸びるリチウムイオン電池の仕組み

液体金属で封止した伸びるリチウムイオン電池【伸び】(横浜国大提供)

横浜国立大学の太田裕貴准教授と上野和英准教授らは、液体金属で封止することで伸びるリチウムイオン電池(LiB)を開発した。ポリウレタンに液体金属をコートしガスや水分を遮断する。伸縮性を維持したままリチウムイオン電池の劣化を抑えられる。ウエアラブルデバイスに提案していく。

ポリウレタンゴムに金を成膜して、その上に液体金属をコートした。金薄膜は伸縮に耐えられないが、液体金属は変形に追従する。液体金属層でガスと水分の透過を抑える。

このフィルムで伸縮性のある電解質や電極を包み、リチウムイオン電池を構成した。大気下で放電させると、15時間ほど電圧低下を抑えられた。ポリウレタンゴムだけでは2時間ほどで電圧が急減する。電池の充放電曲線は静止状態と5割伸ばした状態でほぼ変わらなかった。

伸縮性能はウエアラブルデバイスの設計上重要になる。硬いデバイスをベルトで身体に固定するのでなく、着るように身に付けられる。電池の伸縮対応は試金石になっている。

日刊工業新聞2022年10月5日

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