サムスン電子、グラフェンを使ったリチウムイオンバッテリーの寿命を 2 倍にする技術を開発中

Photo: A typical lithium ion battery / Wikimedia Commons

サムスン電子は、シリコン表面上で高結晶グラフェン(Graphene)をコーティングするリコン陽極物質の開発を進めている。開発が成功すれば、従来のリチウムイオンバッテリの2倍以上の寿命を持つという。

現在のリチウムバッテリのほとんどが、20年前にソニーが開発したグラフェン技術が使われているという。しかし、この技術では、バッテリの寿命を延ばそうとしても、せいぜい2倍程度が限度であった。一方でシリコンは、グラフェンの10倍の容量を持つことが知られていたが、素材としての寿命が十分ではなかった。

ある研究所の報告によると、この新たなバッテリ技術は、バッテリ寿命と容量を大きくするため、シリコンの表面上にグラフェンを使用するという。

Image: Structural model of Graphene / Wikimedia Commons

さらにくわしく述べると、シリコン表面に付けられたグラフェン層は、付近のグラフェン層とのにスライドするプロセスを介してシリコンを拡張するだけのスペースを得る。そしてリチウム・コバルト酸化物陰極と組み合わさったとき、炭化けい素-グラフェンコートにより、充セル(Full-cell)が初回で972および700whl-1および200回サイクルの容積エネルギー密度に達し、現行の市販されているリチウムイオンバッテリの1.5-1.8倍の寿命になるという。

関連記事：
⇒想像よりも早く実現？！ナイトビジョン「コンタクトレンズ」米大学研究発表
⇒超極薄・軽量ボディーアーマーの実現へ向け、米大学研究チームが「グラフェン」によるシートを使った強度試験を実施

この研究により、グラフェンの二次元層構造およびその炭化けい素-シリコンとの充統合(Full-integrate)が最新のシリコン陽極の、商業ベースにのった技術となることが期待されている。

Energy Harvesting Journal 2015/07/03
Text: 友清仁 - FM201507