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レアメタル「コバルト」不使用のリチウム電池、東芝が実用化へ

レアメタル「コバルト」不使用のリチウム電池、東芝が実用化へ

試作したリチウムイオン電池

東芝レアメタル(希少金属)であるコバルトを使わない5ボルト級の高電位正極材料を用いたリチウムイオン電池(LiB)を開発した。副反応として生じるガスも大幅に減らすことができた。同正極とニオブチタン酸化物の負極を組み合わせた試作品で、高電圧や急速充電、高温耐久を実証した。電動工具や産業機器用途のほか、大型化して車載用での利用も想定。2028年の実用化を目指す。

正極材料として一般的に使われるコバルトは正極を安定させる効果があるものの、安定供給や産出国の環境問題が懸念されている。東芝はコバルトを使わず、かつ同じくレアメタルであるニッケルの含有量が少ない高電位の正極「ニッケルマンガン酸化物」に着目。しかし、作動電位が高いことから電解液が分解してガス化し、寿命が短くなるなどの課題があった。

そこで正極の粒子表面を改質して金属の溶出を抑えたり、負極表面で溶出する金属を無害化したりする技術を開発。これにより、一般的な電解液でもガスの発生を抑制できた。

開発した電極を用いてLiBを試作し、3ボルト以上の高電圧、5分間で80%の急速充電性能、60度Cの高温下における寿命特性などを実証した。


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日刊工業新聞 2023年11月30日

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