山内博 
新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下、NEDO）のプロジェクトに参加する京都大学などの研究グループは、全固体電池の開発を促進する「次世代硫化物ガラス電解質の構造解明」に成功した、と発表しました。
今回、同研究グループは、酸化物ガラスよりもリチウムイオン伝導率の高い硫化物ガラスの構造とイオン伝導の相関性について原子・電子レベルでの解明に成功しました。
現在のリチウムイオン電池を超える全固体電池を開発するために、リチウムイオン電池に使用されている電解液を固体電解質に変える「全固体電池」の開発が進められています。
全固体電池の性能向上のカギになるイオン伝導のメカニズムを解明し、リチウムイオン伝導性を高くして電池特性を向上させることが、今回のNEDOプロジェクトの目的です。
研究の結果、ガラス電解質の骨格構造（PSx）ユニットの分極性がキャリア（電荷担体）であるリチウムイオンの伝導に強く影響を与えていることを発見しました。これにより、ガラス骨格構造の分極効果を最大限に高めつつ、キャリアであるリチウムイオン濃度を増やすことがイオン伝導率を高くするのに有効であることを原子・電子レベルで明らかになりました。
この成果は、次世代ガラス電解質のイオン伝導性を向上させる設計コンセプトを示すもので、新しいガラス電解質を用いた蓄電池の大幅な性能向上につながることが期待されています。
今回の京都大学を中心とする研究グループには、高輝度光科学研究センター、京都大学原子炉実験所、トヨタ自動車などが加わっているということで、開発された全固体電池が自動車に採用されれば、EVの航続距離が延びたり、バッテリーの小型化などが期待されます。
（山内 博・画像：NEDO）
