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東レ、次世代蓄電池向け絶縁膜 容量2~3倍が可能に

東レが開発した新たな絶縁膜は、リチウムイオン電池の大容量化につながる

東レは19日、大容量の次世代リチウムイオン電池向けセパレーター(絶縁膜)を開発したと発表した。電池の負極材を従来の黒鉛から金属リチウムにすると、蓄電容量が現行の2~3倍になるが、安全性に不安があった。新たな絶縁膜はこの課題を解決するという。東レは電池メーカーなどと共同開発し、3~5年後の製品化を目指す。

電池の負極材は現在は黒鉛が一般的だが、金属リチウムを使うと容量が大きくできるとして、電気自動車(EV)やウエアラブル端末などの電子機器向けで注目を集めている。従来の絶縁膜では20回の充放電で容量が半分以下になっていたが、新たな絶縁膜は100回の充放電でも容量を80%維持できるという。

金属リチウムを使う電池は、充電時に負極の表面にリチウムの結晶が発生し、それが絶縁膜を貫通して正極とショートすることがあり、電池の寿命の短さや安全性が課題だった。東レの新たな絶縁膜では、高分子の設計技術を生かして表面に穴がない層を設けた。穴をなくすことでリチウムの結晶が貫通できないようにする一方、充放電時に必要なリチウムイオンが移動できる隙間は確保した。

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