【研究】産業技術総合研究所：酸化物系固体電解質で有機電解液並みイオン伝導率、全固体電池開発前進

産業技術総合研究所は、パイロクロア型酸化物系固体電解質の性能評価において、有機電解液に匹敵するイオン伝導率を実証した。通電焼結（SPS）技術を活用して材料を高密度化し、リチウムイオン伝導率15mS/cmを達成。酸化物系固体電解質として世界最高水準となる性能で、全固体電池の安全性と高出力の両立に向けた材料開発の進展となる。成果は学術誌「ACS Materials Letters」に掲載された。

従来のリチウムイオン電池は可燃性の有機電解液を用いるため発火リスクが課題となっており、難燃性の固体電解質を用いる全固体電池が次世代電池として注目されている。酸化物系固体電解質は化学的・熱的安定性に優れる一方、イオン伝導率が低い点が実用化の障壁となっていた。今回、パイロクロア型固体電解質を理論密度比98％まで緻密化することで高い伝導率を引き出し、従来材料の課題解決に道筋を示した。低温環境でも性能低下が小さいことも確認され、電気自動車向け大型電池や極低温環境用途など幅広い応用が期待される。今後は同材料を用いた全固体電池セルの設計と性能評価を進め、エネルギー密度や寿命、出力特性の実証を通じて次世代電池の実用化につなげる。

【出典】
▷パイロクロア型酸化物系固体電解質で有機電解液レベルのイオン伝導率を達成
※本記事は一次情報をもとに生成AIを活用した要約です。詳細は公表資料をご確認ください。