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2014年7月14日 (月)

安くて高性能なマグネシウム電池。EVや太陽光蓄電に!

「低コストで安全性が高いマグネシウムを使い、従来の電池より多くの電気をためることができる新しい電池を京都大などのグループが開発しました。材料を工夫すればさらに性能を上げられる可能性があり、電気自動車(EV)などへの応用が期待されます。

 

現在、スマートフォンやEVなどの電池に多用されているリチウムの融点は約180度。一方、マグネシウムは埋蔵量が豊富で、融点も650度と高く、電池が高温になっても破損する危険性が低いとされます。材料に使えれば、低価格で安全性が高い次世代電池につながると見込まれているのです。

 

京大の内本喜晴教授(電気化学)らは、電池の電極を浸す液体と新素材のプラス極を開発。マイナス極にマグネシウムを組み合わせ、1キログラムあたり約250ワット時の容量を実現しました。高性能のリチウムイオン電池の同約200ワット時を上回り、材料費も約1割に抑えられるといいます。

 

内本さんは「最適な材料を開発して数年以内に300ワット時を目指したい」と話しています。ただ、一度に流せる電流が少ないため、瞬時にパワーを発揮する能力はリチウムイオン電池より低く、EVに用いるにはさらに改良が必要だということです。

 

マグネシウムはリチウムの2倍の電気を運べるのですが、電気量が大きい分、スムーズに電池内部を動かす仕組みが課題でした。グループでは、放電時にマグネシウムイオンを受け取る正極に、鉄やケイ素からなる化合物を作製し、スムーズな受け取りを実現。電池内部でマグネシウムを効率よく運ぶ電解液も開発しました。このマグネシウム電池は、リチウムイオン電池より25%多く電気エネルギーを貯められ、充放電を繰り返しても性能は落ちなかったと言います。理論的にはリチウムイオン電池の2倍のエネルギーを蓄えることができると言います。

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