【研究】東京理科大学：ナトリウムイオン電池正極を長寿命化、スカンジウムの内部置換と表面修飾の効果を解明

東京理科大学などの研究グループは、ナトリウムイオン電池の正極材料「O3型NaNi1/2Mn1/2O2」にスカンジウム（Sc）を添加し、結晶内部への置換と表面修飾が電池性能を改善する異なるメカニズムを解明した。内部置換では充放電に伴う結晶構造の変化を抑え、表面修飾では電極と電解液の界面で起きる副反応を抑制した。研究成果は2026年8月6日に国際学術誌「Small」に掲載された。

コイン型フルセルによる試験では、300サイクル後の容量維持率がScドープ試料で71.4％、Sc表面修飾試料で91.2％となった。内部置換では電池反応を阻害するO’3相への相転移を抑制し、放電プラトー電圧も約0.1V上昇した。第一原理計算と実験結果も一致し、材料内部の構造安定化と表面界面の安定化を目的に応じて使い分ける設計指針を示した。再生可能エネルギー向け定置用蓄電池や産業用途などへの応用が期待される。

【出典】
▷スカンジウムの結晶内部置換と表面修飾により、ナトリウムイオン電池正極を大幅に長寿命化 ～結晶構造の安定化と界面反応の抑制、2つの異なるメカニズムを解明～
※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。
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