レアメタルを使わない二次電池の実現に向けた新しい有機電極活物質のサイクル特性向上

摘要

携帯電話やポータブル型コンピュータの急速な普及，また風力·太陽光発電の促進により，高性能で安全性の高い二次電池の需要が高まっている。リチウムイオン二次電池（Li－ion電池）は出力電圧とエネルギー密度が高く，広範な分野で活用されている。しかし，その多くは正極活物質であるコバルト酸リチウムに起因する安全性の問題のため，実際に利用できる容竃は理論値の6割程度（150～170Ah／kg）に制限されている。さらに，コバルトのほとんどは海外からの輸入で賄われており「元素危機」として強く懸念されている。そのため，安全で安価な二次電池を目指し，代替となる無機酸化物材料の開発が世界各国で活発に進められている。しかし，その基本構造と動作原理は従来のものとほぼ変わっておらず，Li－ion電池が直面する問題を真に克服するためには，これまでとはまったく異なる電極活物質や電池設計概念·手法の開発が不可欠であると筆者らは考えている。本稿でほ，無機酸化物とは全く異なる基本構造と動作原理に基づく，有機分子を用いた二次電池の研究について，最近の動向と筆者らの研究成果について解説する。