新正極材料による放電電圧の推移
新正極材料による放電電圧の推移
[画像のクリックで拡大表示]

 産業技術総合研究所(産総研)は,田中化学研究所(本社福井市)と共同で,リチウム(Li)イオン2次電池用のコバルト(Co)フリー酸化物正極材料を開発した。希少金属であるCoを含まず,安価な鉄(Fe)が全遷移金属量の20%。放電電圧は3.5~3.7Vで,以前に産総研が開発した酸化物正極材料(放電電圧3.0V)より大幅に改善され,既存の正極材料の放電電圧である4.0Vに近づいた。これまで酸化物正極材料への導入は困難とされてきたFeの活用にメドがたち,電気自動車,ハイブリッド車などの車載用Liイオン2次電池の省資源化/低コスト化につながるものとして期待される。

 車載用Liイオン2次電池の普及には,安全性確保はもちろん,高性能化と低コスト化が求めらている。特に低コスト化のためには正極,負極,電解質などの材料を安価なものにすることが必要である。中でも,Li遷移金属酸化物である正極材料は希少金属のCoが使用され,電池の構成材料の中で最も高価なものの一つとされる。そのため,現行のLiイオン2次電池に対する性能の低下を抑えながら,価格がCoの約1/10のFe,同約1/8のマンガン,同約1/4のチタンなど安価で資源的に豊富な金属への代替技術の開発が進められている。

 今回開発した正極材料の詳細は,2009年11月30日~12月2日に国立京都国際会館で開催される「第50回電池討論会」で発表される。なお,同成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構の委託研究である「次世代自動車用高性能蓄電システム技術開発(Li-EADプロジェクト)―高容量・低コスト新規酸化物正極材料の研究開発(平成19年度から21年度)」の一環で得られたものという。