東京応化ＬｉＢ負極材開発 体積変化をナノ構造で抑制

　一般的なＬｉＢの負極材にはカーボン系が使われているが、理論容量の約３７０ミリアンペア時に近づきつつある。エコカー向けＬｉＢなどにはより大容量が求められるだけに、新材料の開発が必要とされている。
　東京応化工業が共同開発した負極材は３次元の微細ポーラス構造をもつスズーニッケル金属合金系。スズーニッケルの最大の特徴は容量を従来比約２倍の６００ミリアンペア時以上ににできることだが、充放電を繰り返しても劣化が少ないという特徴もある。合金のためバインダーを使わなくても電極として機能する。
　ただリチウムイオンの出し入れによる体積変化の度合いがカーボン系より数倍も大きい。このため信頼性を確保するために両者は電極を１辺数十マイクロメートルのハニカム構造にした。そのうえで材料自体も１マイクロメートル径ほどのポーラス構造（３ＤＯＭ）に３次元化することで急激な膨張・収縮を緩和している。この電極は薄化も図れることから、曲げられるフレキシブルＬｉＢも可能にする。
　一方独自構造によって急速充電を可能にしたＬｉＢも開発。これは正負極を櫛形に組み合わせることで近接配置し、リチウムイオンの移動距離を約マイクロメートル程度に短くすることで急速充電を可能にしたもの。セパレーターは使わない。ゲル状や固体の電解質を用いる。
　正極には一般のコバルト・ニッケル系、負極にはスズーニッケル（メッキ）を適用して試作した。外寸２×６ミリメートル。