エネルギー密度が従来LIBの約２倍となる全固体電池
http://blog.livedoor.jp/nappi11/archives/5296046.html

　※　今日は、こんなところで…。

『大阪府立大学大学院工学研究科の林晃敏教授と作田敦准教授らの研究グループは、次世代型蓄電池の全固体リチウム硫黄二次電池（全固体Li-SB:All-solid-state Li-SB）用に高エネルギー密度を持つLi2S正極の開発に成功したと2021年10月28日発表した。

001 電極内のイオンの経路と伝導体の性質と硫化リチウムの容量の関係を解明し、それを踏まえて固体電解質を用いた正極：positive electrodeを作った。理想的な負極や電解質層と組み合わせた場合、エネルギー密度が従来のリチウムイオン電池の約２倍となる全固体電池が実現可能となる。(この事は、航続距離を倍増させる可能性を秘めている）

リチウム硫黄電池の正極は、電気を起こす反応に関与する高容量の活物質である硫化リチウム、電子の経路となる炭素、リチウムイオンの経路となるイオン伝導体などで構成されている。研究グループは、さまざまな種類のイオン伝導体を硫化リチウムと組み合わせた正極を作製し、イオン伝導体の性質と硫化リチウムの容量の関係について検証した。その結果、イオン伝導体の伝導性と分解に対する耐性が硫化リチウムの容量に大きく影響することが分かった。さらに大阪府大が開発した、分解耐性が高くイオン伝導度も比較的高い固体電解質を添加して正極を作製した。これまでにない大容量を実現したことで、大きなエネルギー密度を持つ全固体リチウム硫黄二次電池の開発が期待される。参照記事　参照記事

title　Liは宇宙で最も多い元素である水素、それに続くヘリウムの次に多いとされており、人間が消費する分としては十分量があるように思えるが、実は恒星内の核融合などではできにくい構造のため、宇宙誕生以来、全宇宙規模で見て希少な元素の1つであるという。実際、地球上においても、産出国はチリやアルゼンチン、ボリビアなどの南米、オーストラリアなどに限られている。環境問題の観点から世界的にガソリン車からEVへのシフトが進む今後、日本が今後も安定的にLiを確保できるかどうかは1つの課題といえるが、この方面でも日本は革新的な技術を開発、研究している。参照記事：従来の200倍の速度でリチウムを二次電池などから回収する技術を量研が開発　

16361034210001　電気自動車（EV）バッテリー市場の地図を急変している。これまで世界のバッテリー市場は韓国企業が主導する「三元系リチウムイオン電池」が標準とされてきた。しかし、最近中国メーカーが主導するリン酸鉄リチウム（LFP）電池の市場が急成長しているほか、次世代のバッテリーで発火の危険性が無いとされる「全固体電池」で米日企業が一歩リードしている。「LFPバッテリー」は中国がシェア95％を占める。焦りの色を濃くした韓国メーカーはLFPバッテリー生産の検討に入った。

「全固体電池」では日本と米国のメーカーがリードしている。1990年代からパナソニックと共同で研究を進めてきたトヨタ自動車は最も多くの特許を保有しており、最近新製品を搭載したEVを公開した。トヨタは25年に全固体電池を商用化する計画だ。ソリッドパワー、クオンタムスケープ（クアンタムスケープ）、SES（11月2日、2025年商用化めざし韓国で開発生産を公表　107Ah：アポロ）など米国のスタートアップ企業も2025－26年に全固体電池を商用化する計画を明らかにしている。参照記事

上左図の有機電解液は可燃性の有機溶剤であり、そのため従来のLIBは熱問題を抱え、電解液中に異物が混入するなどしてセパレーターを破損させ、正負極が短絡すると異常発熱を起こし　fig2、発火や破裂の危険性がある。

全固体電池とは、この有機系液体電解質を無機系固体電解質にしたもので、東工大・菅野教授×トヨタ加藤博士の研究によりLi9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3という材料が発見されたと報道されている。

その無機系材料は、有機電解質比2倍ものイオン伝導率を誇る超イオン伝導体で、それを使った製品は全固体セラミック電池となるらしい。参照記事　参照記事　

一方、すでにトヨタは2022年をめどに全固体電池を積むEVを国内発売する方針を固めた、というニュースを2021年7月の末に流しており、徐々に高性能な電池に切り替えていく方針の様だ。すでに上記のＳＥＳなどは、2025年に航続距離700ｋｍのハイブリッドリチウムメタルバッテリーの商用化計画を公表している。参照記事　参照記事
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2021年10月29日、2022年半ばから世界販売を始める初の量産電気自動車(EV)である「bZ4X」の仕様を発表した。航続距離（1回の充電で走行可能な距離）は最長約500キロメートルで、先行する米テスラの「モデル3」や日産自動車の「アリア」に迫る。世界のEVメーカーの中では先頭集団に入り、テスラをはじめとする先行組を猛追する構えだ。

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電池容量は71.4キロワット時で、航続距離は460～500キロメートル前後になる。トヨタの開発担当者は「いたずらに航続距離を延ばすのではなく、長年の電動車のノウハウを生かした部分でトヨタらしさを出す」と語り、電池寿命や安全性の高い制御システムで特色を出し、電池は世界トップレベルの耐久性をうたう。経年劣化で少なくなっていく容量を10年後でも90%維持することを目標に開発し電池の電圧や温度を多重監視するシステムを採用し、発熱の兆候を検知して予防できるようにした。

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出力が最大150キロワットの「急速充電器」に対応し、30分でフル充電の80%分の電気をためることが可能だ。

外装に太陽光パネルも設置できるようにし、1年間で1800キロメートル走行する電力を生み出すことができる。

アウトドアや災害時に家電や住宅に給電することも可能にした。

トヨタは「TOYOTA bZ」シリーズとして位置づけるEVを、25年までに7車種発売する方針だ。今回はその第1弾にあたる。

日本と中国で生産するが、既存車両の製造ラインを活用し専用の拠点は設けないという。参照記事 過去ブログ：2021年11月テスラ、トヨタのＥＶ車開発、電池に見る戦略の違い、、、

ここでは書ききれないが、電池の開発と同時に、日本ではそのための検査機器や検査技術、資源の再生や回収技術が世界に先駆けて開発されており、他国との技術の差が開くばかりだといわれ、これが資源の無さから生み出された日本の強みなのだろうが、海外企業も社運をかけて開発している。

全固体リチウムイオン 英語 意味 – 英語訳
https://tr-ex.me/%E7%BF%BB%E8%A8%B3/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E4%BA%BA-%E8%8B%B1%E8%AA%9E/%E5%85%A8%E5%9B%BA%E4%BD%93%E3%83%AA%E3%83%81%E3%82%A6%E3%83%A0%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3　』