岡山大学が次世代アルミニウムイオン電池の正極材料を開発、安全性と低コストを実現する新設計指針を確立
記事の要約
- 岡山大学が次世代アルミニウムイオン電池の正極材料開発に成功
- 多孔質炭素の平均細孔径制御で高容量化を実現
- 安全性と低コストを両立する新しい設計指針を確立
岡山大学の次世代アルミニウムイオン電池開発
岡山大学の研究グループは2025年3月5日、安全で低コストな次世代アルミニウムイオン電池の開発において重要な breakthrough を達成した。多孔質炭素の平均細孔径を制御することで放電容量を向上させる新しい設計指針の確立に成功したのだ。
アルミニウムイオン電池は豊富な資源量と高い安全性を持つ次世代電池として注目を集めているが、従来は放電容量の低さが課題となっていた。研究グループは異なる細孔物性を持つ多孔質炭素を正極として使用し、平均細孔径が放電容量に大きく影響することを明らかにしている。
この研究成果は2025年2月12日に英国王立化学会の学術雑誌「Journal of Materials Chemistry A」に掲載された。研究グループは陳逸楓大学院生をはじめ、鈴木弘朗研究准教授、西川亘助教、林靖彦教授、そして星和電機株式会社の梅澤成之博士らで構成されている。
アルミニウムイオン電池の特性まとめ
| 資源面 | コスト面 | 安全性 | 性能面 | |
|---|---|---|---|---|
| 特徴 | 豊富な資源量 | 製造コスト低減 | 高い安全性 | 高速充電可能 |
| 利点 | 安定供給 | 経済性向上 | 信頼性確保 | 高い理論容量 |
多孔質炭素について
多孔質炭素とは、内部に多数の細孔を持つ炭素材料のことを指す。主な特徴として、以下のような点が挙げられる。
- 比表面積や細孔径を制御可能な構造特性
- 優れた導電性と化学的安定性
- 電極材料として広く活用される機能性材料
多孔質炭素はアルミニウムイオン電池の正極材料として有望視されており、豊富な資源量と低コストという利点を持つ。平均細孔径の制御によって電池性能の向上が可能となり、実用化に向けた重要な役割を果たすことが期待されている。
アルミニウムイオン電池の研究開発に関する考察
アルミニウムイオン電池の開発で多孔質炭素の細孔径制御が成功したことは、次世代電池開発における重要なマイルストーンとなるだろう。特に従来のリチウムイオン電池が抱える資源問題や環境問題、安全性の課題を解決できる可能性を秘めており、産業界からの期待も大きい。
今後の課題として、量産化における品質の安定性確保や、さらなる性能向上のための材料最適化が挙げられる。多孔質炭素の製造プロセスの効率化や、電解質との相性改善なども重要な研究テーマとなるだろう。
将来的には固体電解質との組み合わせや、水系電解質の採用による安全性のさらなる向上も期待される。国際共同開発を視野に入れた研究開発拠点の確立により、次世代電池技術の発展が加速することが望まれる。
参考サイト/関連サイト
- PR TIMES.「【岡山大学】次世代アルミニウムイオン電池革命！ 安全・低コスト・高容量を実現する正極炭素材料の設計指針を提案 | 国立大学法人岡山大学のプレスリリース」.https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002955.000072793.html, (参照 2025-03-06).
