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韓国の研究チーム、夢のバッテリー「全固体電池」の大量生産技術を開発

2021年2月22日、韓国・ヘラルド経済は「従来のリチウムイオン電池とは異なり発火や爆発の危険がない全固体電池の商用化につながる大量生産技術を韓国の研究チームが開発した」と報じた。記事によると、韓国電気研究院次世代電池研究センターのハ・ユンチョル博士らのチームが世界で初めて、共沈法を利用し安価で全固体電池用の硫化物系固体電解質を大量合成する新技術を開発した。

全固体電池とは、正極と負極の間でイオンを伝える「電解質」を液体ではなく固体で代替する次世代バッテリー。不燃性の固体を使用するため、火災の危険がなく、温度変化や外部からの衝撃を防ぐ安全装置や分離膜を必要としないため、電池の高容量化、小型化、形状の多様化など、使用目的によってさまざまな活用が可能となる次世代有望技術とされている。

ハ博士のチームは「高価な原料を用いずに、共沈法という簡単な工程だけで全固体電池の中核となる硫化物系固体電解質を安価で大量生産できる、画期的な技術」だと説明している。原料コストのみに関しては、従来の方法に比べ15倍以上低価格に抑えることができるという。チームは全固体電池の生産ラインから電気自動車、電力貯蔵装置の分野まで、さまざまな産業界からの関心が見込まれるとしている。

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ハ博士は「現在の硫化物系全固定電池の分野では、日本の基幹素材技術が先占しているが、韓国は固体電解質製造工程の技術で優位に立つことになる。市場競争力を確保し対応していかなければならない」と話している。今後は工程ラインの拡大、固体電解質の量産を進め、それを基盤に全固体電池商用化に向けた製造技術開発に力を入れていく計画だという。
https://www.recordchina.co.jp/b872419-s25-c30-d0195.html

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クルマの電動化について、内燃機関にとって代わることと、内燃機関ではできないことを実現することにある。内燃機関ではできないことというのは、高い応答性や出力特性、静粛性や走りの滑らかさと安全性となる。またモーター駆動ならではの特徴をクルマで生かし、長い走行距離を確保するには、バッテリーがより多くのエネルギーを蓄える必要がある。しかし、バッテリーが重くなると、それだけでエネルギーを消費する要因となるため、バッテリーの軽量化は不可欠となる。勿論充電時間や長距離走行可能であることも不可欠となる。

2020~2023年ごろにもう一段進化し、走行距離600kmが見えてくるだろう。同じ走行距離でもコストを落とすことができるようになる。その先に全固体電池がある。電解液のリチウムイオン電池が進化しつつ、電解質が液体から固体に世代交代する。全固体電池は2020年代後半から量産できるようになる。全固体電池のメリットは、電解液を使う場合に比べて安全性が高いことだ。「可燃性ガスが発生せず、熱的限界も高い。エネルギーの充放電の制約が少なくなり、エネルギー密度が高い材料も電極に使えるようになる。

しかし、全固体電池の量産に向けた最大の課題は生産技術だ。全固体電池は、電極材を均一に混ぜ合わせてコーティングし、乾燥させてプレスする工程で生産する。「液体の電解質の長所は、電解液と電極が完璧に接触することだ。これに対し、固体と固体の接触では隙間ができるので難しい。十分に、均一に接触しなければならない。ばらつきがあると、電気が流れる部分と流れない部分が出てくるため、性能が極端に落ちる。十分に混ぜ合わせて密着させることが量産で実現できれば、全固体電池は早い時期に実現可能となる。

全固体電池開発にもっとも熱心なのがトヨタ。パナソニックを含め、圧倒的な特許出願数となっており、日本政府はカーボンフリー実現のため巨額の開発費用援助を決めている。 開発も順調で、早ければ2022年登場の次期型「プリウス」に採用するといわれている。

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[ 2021年02月25日 08:04 ] カテゴリ:韓国経済 | TB(0) | CM(0)
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