次世代リチウム二次電池と高分子材料

摘要

リチウムイオン電池（LIB)とは“カーボン材料を負極活物質にし、リチウムイオン含有遷移金属酸化物(LiCoO_2)を正極とする非水系二次電池”のことである。その作動原理はFig.1に示すように充電で正極材料LiCoO_2からLiイオンが脱離し、負極材料カーボン（C)にLiイオンが吸蔵され、この電気化学的反応で電子が正極から負極に流れ込む。放電はこの逆反応となる。従来の二次電池とは基本的に異なり化学反応は一切伴わず、イオンと電子のみが関与する新しい概念の二次電池である。このリチウムイオン電池は、携帯電話、ノートPCなどのIT機器の電源として用いられ約1兆円の市場規模となっている。さらに、これからは電気自動車（Electric Vehicle)や電力貯蔵(Energy Storage System)などへの用途展開が進みつつある。このリチウムイオン電池の構成材料、製造プロセスについて述べた後に、次世代リチウム二次電池の開発動向について述べる。