vol.4 東北大学原子分子材料科学高等研究機構准教授 一杉太郎さん高性能次世代電池「全固体電池で変わる」、次世代モビリティの未来とは

現在、HV（ハイブリッド車）、PHV（プラグインハイブリッド車）、EV（電気自動車）などのバッテリーで、数多く使用されているリチウムイオン電池。しかしいま、リチウムイオン電池より安全で高性能な次世代電池である「全固体電池」の研究が世界中で広がっている。安全性の向上や充電時間の短縮を実現できるという全固体電池について研究を進める東北大学原子分子材料科学高等研究機構の一杉太郎准教授に、次世代電池の可能性と実用化について語ってもらった。

──まず、現在のPHVやEVなどに搭載されている、リチウムイオン電池について教えてください。
　非常に簡単に説明すると、リチウムイオン電池は「負極」「液体電解質」「正極」の３つの要素からできています。そして、リチウムという元素がイオンという電荷を帯びた状態で、負極と正極の間を行ったり来たりして放電と充電を繰り返す電池のことを指します。スマートフォンやパソコン用の電池として身近で広く使われている反面、電解質が液体のため、液漏れの可能性がないとはいい切れません。その液体電解質は可燃性なので、万が一液漏れを起こすと事故につながるリスクがあるため、さまざまな安全対策を盛り込んだ電池パックが使われています。そのため、私たちは電池をより安全なものにするため、次世代電池である「全固体電池」の研究に取り組んでいるのです。

──リチウムイオン電池の事故としては、2013年に起きた旅客機の電池損傷がニュースになりました。
　旅客機にはリチウムイオン電池が使用されており、その電池が黒く変色し、液体電解質が漏れていたことが確認されました。この事故で同型機は運航停止にされ、すぐにバッテリーの改修がなされています。もちろん、現在のエコカーに搭載されているリチウムイオン電池も安全性は非常に高いものです。ただ、飛行機や自動車などに搭載されることから、さらなる安全性が追求され、世界の電池開発の流れは可燃性である液体電解質を使用しない方向に向かっています。そういった中で、もっとも有望視されている次世代電池が「全固体電池」なのです。