＜ケミマテ’２２＞

　＜素材で変えるデジタル社会／２＞

　次世代電池の開発が活況を呈している。なかでもポストリチウムイオン２次電池（ＬｉＢ）の筆頭として挙げられるのが全固体電池。ＬｉＢを凌駕する性能に加え、安全性も高まるとあって、電池関連メーカーでは開発体制を強化中だ。このほかリチウム硫黄電池や空気電池などの新たな蓄電デバイスの実現に向け、化学メーカーが材料提案を強化している。２８日まで開催の「ケミカルマテリアルジャパン２０２２オンライン」（化学工業日報社主催）では、さまざまな次世代電池用材料が紹介されている。

　日本化学工業は全固体電池の材料として、機能性リン酸塩を紹介する。ＬｉＢ用正極活物質で培った無機合成技術や結晶性・構造制御技術を融合することで、リン酸塩活物質と固体電解質の開発に成功した。微粒子粉末としての展開を図る。

　積水化成品工業はポリマー微粒子「テクポリマー」をアピールする。熱分解するテクポリマーは、造孔材として使用することが可能。主にセラミック粉体や金属粉体との混合で、焼成時に粒子が焼き飛び、真球状の孔を作ることができる。この特性を生かし、全固体電池・燃料電池の各種構成部品などとして提案を進める考えだ。

　三井金属は、固体電解質としてＭＯＦ／ＰＣＰ（金属有機構造体／多孔性配位高分子）の応用展開を見据える。ＭＯＦ／ＰＣＰは金属イオンと有機配位子からなる多孔性材料で、高いイオン伝導性が特徴。電池内部でリチウムイオンやナトリウムイオンなどを移動させることができる。また、電気伝導性とキャリアイオンの脱挿入特性を両立するような材料の開発も進め、正・負極活物質としての使用も検討していく。

　ナガオは、全固体ナトリウムイオン電池の固体電解質原料として、硫化ソーダ（無水物）を訴求する。同原料は、さまざまな研究機関でナトリウムイオン電池用固体電解質原料として使用されている。とくに大阪公立大学の研究では、同原料を用いて固体電解質を作成したところ、従来以上の導電率が確認されている。

　全固体電池以外では、リチウム硫黄電池や空気電池などが次世代電池として注目を集めている。日本ゼオンでは新たな蓄電デバイスの誕生に向け、各種材料の開発を加速中だ。例えば、多硫化リチウムを担持したカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、リチウム硫黄電池の正極向けに提案を進める考え。同材料を正極に適用し試作したリチウム硫黄電池は、現行のＬｉＢを上回るエネルギー密度を示したという。単層カーボンナノチューブ「ＺＥＯＮＡＮＯ　ＳＧ１０１」は、リチウム空気電池の空気極材料として実用化に期待を寄せる。