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芝浦工業大学の最新ニュース:学生の受賞からSDGsの取り組みまで

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芝浦工大が全固体電池のすごい発見をしたってニュース見た?これって、私たちのスマホのバッテリーも長持ちになるってことなのかな?

そうそう!まさにその通り!EVとかスマホのバッテリーがもっと安全で長持ちになる画期的な技術なんだ。実用化されたら未来が変わりそう!

この新材料、具体的にどういう仕組みで電池を長持ちさせるの?実用化されるまでには、あとどれくらい時間がかかりそう?

イオン伝導性を高めつつ、電極との界面劣化を抑制する新構造が鍵です。これにより充放電サイクル寿命が飛躍的に向上。量産化技術の確立が今後の課題です。

芝浦工業大学の研究チームが、次世代バッテリーとして期待される全固体電池の性能を飛躍的に向上させる新材料の開発に成功した。この発見は、電気自動車(EV)の航続距離延長やスマートフォンのバッテリー長寿命化に直結する画期的な成果であり、エネルギー問題の解決に向けた大きな一歩となる。

目次

全固体電池のブレークスルー:芝浦工業大学が開発した新材料の革新性

全固体電池のブレークスルー:芝浦工業大学が開発した新材料の革新性

高いイオン伝導性と界面安定性を両立する新開発の固体電解質

今回開発された新材料は、従来トレードオフの関係にあったイオン伝導性と電極との界面安定性を同時に高いレベルで実現した点に最大の特徴がある。独自の結晶構造設計により、リチウムイオンがスムーズに移動できる経路を確保しつつ、充放電を繰り返しても電極界面の劣化を最小限に抑えることに成功した。これにより、全固体電池の実用化に向けた最大の課題の一つが克服された。

従来の硫化物系固体電解質は高いイオン伝導性を持つ一方で、水分に弱く、電極との反応性が高いという課題があった。新材料は安定性の高い酸化物系をベースとしながら、特殊な元素を添加することで伝導性を劇的に高めており、安全性と性能の両立を可能にする。

EVからモバイル機器まで、社会インフラを変えるインパクト

バッテリー性能の飛躍的向上がもたらす産業構造の変化

最も大きな影響が期待されるのは電気自動車(EV)市場である。バッテリーの長寿命化と高エネルギー密度化は、航続距離の延長と車両価格の低下に直結し、EVの本格的な普及を加速させるだろう。また、スマートフォンやドローン、医療機器など、あらゆるポータブルデバイスの性能向上にも寄与する。

さらに、再生可能エネルギーの普及に不可欠な大規模蓄電システムへの応用も期待される。天候に左右される太陽光や風力発電の電力を安定的に貯蔵・供給できるようになれば、脱炭素社会の実現に向けた動きが大きく前進することになる。

実用化へのロードマップと克服すべき課題

量産技術の確立とコストダウンへの挑戦

ラボレベルでの成功から実用化へ移行するためには、新材料を低コストで安定的に大量生産する技術の確立が不可欠である。製造プロセスの最適化や、原料となる希少金属の使用量を削減する代替材料の研究が、今後の重要なテーマとなる。

今後は、国内外のバッテリーメーカーや自動車メーカーとの連携を強化し、共同で実用化に向けた研究開発を加速させる計画だ。全固体電池は世界中で開発競争が激化しており、今回の成果を基に日本がこの分野で主導権を握れるかどうかが注目される。

参考リンク


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