未来型全固体電池の研究

スマートフォン，ノートパソコン，電気自動車，電動バイクなどのバッテリーとして、繰り返し使えるリチウムイオン電池が幅広く利用されています。リチウムイオン電池は、電解質に非水溶液を用いているため3 V以上の高電圧で充放電できます。また、小型・軽量化ができるので持ち運び易い特徴もあります。しかし、電解質に可燃性の有機溶媒を含むため、取扱い方によっては液漏れや発火に至る恐れがあり、一層の安全性・信頼性の向上が重要視されています。
当研究グループでは、電池内部の電解質および電池構成材料の全てを固体化することで、液漏れがなく，燃えにくい全固体電池の開発を行っています。特に、固体中を高速でイオンが移動するセラミックスやガラスを加熱することで得られるガラスセラミックスなどのイオン伝導性固体電解質材料の開発と固体電池に適した固体電極材料を組み合わせて、「焼いて作る」全固体電池と「焼かないで作る」全固体電池の開発に取り組んでいます。具現化できれば、安全性・信頼性の向上だけでなく、高温で使える，気圧変化に対して高い耐久性を持つ，電池構造の簡素化による一層の大容量化などが期待されます。現在、高耐久性、長寿命、ならびに過酷な環境下でも利用できる環境と調和した全固体電池、さらには宇宙空間でも使用できる宇宙型全固体電池の創造を目指して研究を進めています。

研究室についてSTUDENT
研究室の実験の様子１
研究室の実験の様子２
教授 森本 英行 MORIMOTO hideyuki
研究キーワード 電池，全固体電池，エネルギー変換材料，電気化学，イオン導電体，無機固体電解質，メカノケミカル合成
研究分野 無機材料化学エネルギー関連化学
主な研究テーマ
  • 電化学エネルギーデバイスの研究
  • 全固体電池無機固体電解質および全固体電池の開発
  • 高エネルギー密度二次電池電極材料の開発
研究概要

高エネルギー密度電池および電池材料の開発を行っています。主にメカノケミカル合成法，液相法や焼成法により，高エネルギー密度電池用電極材料やイオン伝導性無機固体電解質材料の創製しています。また，電気自動車などの車載用電池・電力貯蔵用蓄電池などの高エネルギー密度電池及び高出力電池をはじめとする新しい電気化学エネルギーデバイスの構築ならびに全固体電池の創造に取り組んでいます。
提供できる技術 ・応用分野
  • 全固体電池無機固体電解質および全固体電池の評価
  • 二次電池電極材料の設計および評価解析
  • 交流インピーダンス法による電極/電解質界面反応の評価
主要な所属学会

電気化学会，日本化学会，日本セラミックス協会
論文
  • Properties of Carbon-coated SiO-C Pelletized Negative Electrodes for All-solid-state Batteries，Electrochemistry, 92(1), 017006 (2024).
  • Lithium Ion Conductivities of Solid Electrolytes Prepared by Low-temperature Heat Treatment of Amorphous Materials in the Li2O-Al2O3-GeO2-P2O5 System for All-solid-state Batteries, Electrochemistry, 91(3), 037010 (2023).
  • 導電性カーボンで被覆したSiO-C塗布負極の硫化物型全固体電池特性, Electrochemistry, 90(2), 027003 (2022).
受賞歴
  • 令和6年1月　電気化学会誌「Electrochemistry」2023 ANNUALLY MOST DOWNLOADED PAPERS Ranked 8th For Electrochemistry 受賞
  • 令和5年1月　電気化学会誌「Electrochemistry」2022 ANNUALLY MOST DOWNLOADED PAPERS Ranked 5th For Electrochemistry 受賞
  • 平成12年3月 日本化学会第78回春季年会講演会奨励賞　受賞
  • 平成7年12月 日本セラミックス協会第2回ヤング・セラミスト・ミーティングユニーク賞　受賞
メディア情報
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