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ＬＧ化学は、次世代素材として挙げられる「カーボンナノチューブ」の生産を年間１２００トンさらに増やすと、２７日明らかにした。約６５０億ウォンを投資して、来年第１四半期（１～３月）までに麗水（ヨス）工場にカーボンナノチューブの設備増設を完了する計画だ。増設後、ＬＧ化学のカーボンナノチューブの生産能力は年間１７００トンに増える。

カーボンナノチューブは、電気・熱伝導率は銅と同様だが、強度は鉄鋼の１００倍に達して、次世代新素材と呼ばれる。バッテリー、半導体、自動車部品、航空機胴体などに幅広く使われる。特に電気自動車用リチウムイオンバッテリーの陽極導電材（電気と電子の流れを助ける素材）として注目される。カーボンナノチューブを導電材として使えば、従来より導電材の使用量を約３０％減らすことができ、残る空間を陽極材で満たせば、リチウムイオン電池の容量と寿命を延ばすことが可能となる。

ＬＧ化学は、新型コロナウイルス感染症による市場低迷期である最近も、ポーランドの電気自動車用バッテリー工場の増設を推進し、そのために金融機関から７０００億ウォン規模で資金を調達するなど、グローバル電気自動車バッテリー市場を先取りするための施設投資に積極的に乗り出す様子だ。

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ＬＧ化学は、「カーボンナノチューブを電気自動車用リチウムイオン電池に積極的に適用して、製品の競争力をさらに強化していく一方、次世代高付加素材分野でビジネスチャンスを見つけていきたい」と明らかにした。
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カーボンナノチューブは日本で初めて発見された新素材。1991年に飯島澄男氏が構造を解明した。カーボンナノチューブはその名の通り、炭素原子同士が蜂の巣状に結合し、チューブ（筒）状になった構造をしているす。直径は数ナノメートル（ナノは10億分の1）で、複数層のものを「多層カーボンナノチューブ」、1層のものを「単層カーボンナノチューブ」と呼ぶ。なかでも単層カーボンナノチューブは、多層カーボンナノチューブに比べて、極めて高い性能を示しており、軽量でありながら、強度は鋼の20倍、熱伝導性は銅の10倍、電気伝導性は銅の1000倍と、極めて優れた素材としての注目を集めている。

確立に取り組んだ単層カーボンナノチューブの生産技術は、2002〜2005年度に実施されたNEDOの「ナノカーボン応用製品創製プロジェクト」の成果が基になっている。その成果は、産総研の畠賢治氏が2004年に開発した、単層カーボンナノチューブの画期的な合成法「スーパーグロース法（SG法）」という基盤技術にある。SG法は「化学気相成長（CVD）法」と呼ばれる合成法の一種で、最大の特徴は、単層カーボンナノチューブの生産効率と純度の高さにある。従来の単層カーボンナノチューブの合成法に比べて、約1000倍の生産効率、99.98％の高純度で合成される。そのため高速に大量合成することが可能で、1000分の1以下の生産コストを実現しているのです。こうした技術は他に例がなく、世界中の研究者が強い関心を寄せた。

SG法では、基板の表面に触媒となる鉄の超微粒子をまんべんなく均一に付けた状態で、800°Cという高温の電気炉の中に入れる。そのうえで、電気炉の中にカーボンナノチューブの原料となるエチレンガスと鉄の触媒機能を助ける極微量の水蒸気を流し込む。　このとき、電気炉の中のエチレンガスや水蒸気などの濃度を均一にする必要がある。そのためには、電気炉の中のガスの気流を制御することが不可欠。実現するには、熱流体シミュレーションを扱える人材が必要となる。日本ゼオンと産総研は、2011年に完成した量産実証プラントで製造したカーボンナノチューブをサンプルとして企業に提供する一方、NEDO「低炭素社会を実現するナノ炭素材料実用化プロジェクト」で応用材料の開発を進めた。

2015年11月、日本ゼオンは世界で初めてSG法で得られる高品位な単層カーボンナノチューブの量産工場を完成させ、量産化を開始した。

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