韓国海洋大が高性能シリコン-炭素負極材を開発

(写真&動画:韓国海洋大学提供)
韓国海洋大学(Korea Maritime & Ocean University)のカン・ジュン教授の研究チームが、高性能シリコン-炭素負極材を開発したと発表した。

韓国海洋大学のカン・ジュン教授の研究チームは、常温で液体状態の有機溶媒を使用し、安全で、炭素を主成分とする材料よりも性能が優れた金属-炭素複合体の製法を開発することに成功した。研究チームは、金属前駆体と物質を有機溶媒に添加した後、一対の金属製のワイヤを混合した有機溶媒に配置した。この金属ワイヤの間にパルス化されたバイポーラ直流電源を印加して「プラズマ放電」を発生させることで、金属-炭素複合体を製造したという。
カン教授は「プラズマ放電を介して金属原子を炭素支持体にドーピングすると、金属の原子が長時間にわたり、安定的に劣化せず、高い性能を発揮することができる。また、危険なガスの形の物質を使用する従来の方法よりも安全で、非常に小さな金属を継続的に得ることができるという長所がある」とし「この製造法によって有機溶媒に含まる炭素がポリマー化(Polymerization)を起こすと超微細金属原子を挿入され複合体を作製することができる」と述べた。
研究チームが開発した技術を利用すれば、リチウムイオン電池の使用時に充電と放電を繰り返す過程で体積が大きくなる問題を防ぐことができ、電池の性能を向上させることができるという。特にリチウムイオン電池の代替材であるナトリウムイオン電池を安全かつ安価に開発することができるので、様々な素材の生産を促進し、新しい応用分野に適用することができるとのこと。リチウムイオン電池は、現在のエネルギー容量の限界やESSなどの発火問題が起こっている。そのため、金属-炭素複合体が、今後、安価なエネルギー効率の高いエネルギー供給源として定着し、国内二次電池産業に新たな活力を吹きこむことを期待していると同大学は強調した。

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