韓国DGIST研究チームがリチウム空気電池の寿命向上技術を開発

EV電池 研究開発

韓国DGIST研究チームがリチウム空気電池の寿命向上技術を開発

DGIST(大邱慶北科学技術院)エネルギー工学専攻のサンガラジュ・シャンムガン(Sangaraju Shanmugam)教授チームが、次世代二次電池であるリチウム空気電池の効率と寿命を向上させる触媒関連の核心技術を開発したと発表した。既存のリチウム空気電池が抱えている欠点を解消できる源泉技術として、今後様々な分野での活用が期待されるという。

次世代二次電池として脚光を浴びているリチウム空気電池は、従来のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度が3〜5倍以上高く、重量が軽い。しかし、寿命が短く、効率が悪いという欠点がある。また、充電に使われる一般的な触媒である白金や酸化イリジウムも耐久性が低く、価格が高価であり、二次電池の商用化という点では大きな障害であった。

シャンムガン教授チームは、バッテリーを充電するのに必要な触媒の研究を進め、この度、二次電池の効率と容量を向上させることに成功したという。リチウム空気電池のプラス(+)とマイナス( – )の電流がスムーズに流れるよう、硫化ニッケルコバルト(NiCo2S4)を触媒として活用したところ、触媒を使用しないときに比べ、リチウム空気電池の放電時に生成されるリチウム過酸化物(Li2O2)が効果的に分解できるようにしたという。これは、充電時に必要な過電圧を最終的に減少させ、電池の充電効率と容量を改善するためにも肯定的な影響を与えたとのこと。

また、リチウム空気電池が持つグラフェン構造の表面に硫化ニッケルコバルト(NiCo2S4)でコーティングし、電池寿命の改善にも成功したという。電池寿命の改善は、電池が活発に動作している間、電極表面で発生する付加的な化学反応をいかに防ぐかにかかっているという。そのためにシャンムガン教授チームは、硫黄添加されたリチウム空気電池のグラフェン表面に、硫化ニッケルコバルト(NiCo2S4)でコーティングさせた新しい電極を開発した。これにより電池の寿命を下げ、放電を誘導する物質との直接接触を遮断するのに有用だという。

シャンムガン教授は「今後、電気自動車やロボットなど、様々な産業分野での活用が期待されるリチウム空気電池の商用化に尽力できたことは大きな意義がある」とし「今回の研究を通じて、リチウム空気電池の短い寿命や低容量を改善する源泉技術を確保することができ、非常に嬉しく思い、最終的な商用化のための研究を継続していく予定である」と述べた。

一方、今回の研究成果は、材料科学の分野世界の学術誌Applied Catalysis B:Environmentalオンライン版に昨年10月20日(日)掲載されたという。


 
 
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