19 10月 2019

【ニュース】GSユアサ 高効率・高耐久のSi負極を開発 – electrive.com

・GSユアサは金属シリコンベースの負極を開発したと発表。この負極を採用することで従来の3倍ものエネルギー密度の電池が作製できる。
・同社の開発した負極は、シリコンの粒子径を最適化し、複数の導電剤を添加したことで、従来のシリコン負極で課題であったクーロン効率とサイクル性能を改善した。
・さらに、水系バインダを用いており、量産性に優れる。
・GSユアサはボッシュと共同開発を行っていたが、2018年にボッシュがリチウムイオン電池セルの生産に参入しないと決定したことで、共同開発も終了した。
・この発表により、同社は他のパートナーを探すことが狙いと見られている。
<元記事>https://www.electrive.com/2019/10/17/gs-yuasa-presents-improved-silicon-cathode/

数ヶ月前にGSユアサはHEV用電池に注力することを発表していた。
EV用も検討しているということであろうか?それとも、LEJではなくパートナーを探すということは、何かそれ以外の用途なのであろうか。

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24 9月 2019

【論文紹介】Three-Dimensional Antimony Nanochains for Lithium-Ion Storage

出典:https://pubs.acs.org/

ACS Applied Nano Materials, 2019; DOI: 10.1021/acsanm.9b01316
・高容量の半金属であるアンチモンでナノチェーンと呼ばれる網状の構造の負極材を作製した。
・合成時に使用する還元剤であるアンモニア-ボランがナノチェーン構造内に空孔を形成する。
・この空孔が、充電時の活物質の膨張を緩和するため、長寿命化が期待される。
・作製したアンチモン負極は0.5Cで523mAh/gの容量を示し、100サイクル後も92%の容量を維持することを確認。
<元記事>https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.9b01316

あまり知られていないが、アンチモン化合物は負極として高容量を示すものが多い。幅広く価数変動して、取り得る結晶構造も多いからである。このようなユニークな材料がまだ見つかる可能性はある。

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03 9月 2019

【ニュース】Echionの「マジック」パウダーにより、6分間でフルバッテリー充電が可能

・リチウムイオン電池を6分で完全に充電することを約束する別の魔法の粉があると言ったらどうでだろうか。 おとぎ話か? それこそが、Echion Technologiesが発明したと主張するものだ。
・ それだけでなく、2020年にはこのソリューションを販売することを約束している。
・この「魔法の」パウダーが提案することは、リチウムイオン電池のグラファイトを置き換えること。
・ その特性により、バッテリーの充電がはるかに速くなるだけではなく、リチウムイオン電池の爆発を防ぐという。
<元記事>https://insideevs.com/news/367791/echion-magic-powder-charge-six-minutes/

LTOがすでに文言通りの性能を満たせることを東芝が主張しているが、それとは異なる負極材料ということであろうか。
電池は構成材料の最適化で性能を向上させる。そのような最適化なしで、負極を変えるだけで性能を飛躍的に伸ばせるのであれば、確かにおとぎ話のような魔法の粉である。

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28 8月 2019

【ニュース】JFEケミカル 中国での電池材料(負極材)事業の合弁会社設立

・JFEスチール株式会社の100%子会社であるJFEケミカル株式会社と中国宝山鋼鉄股份有限公司の100%子会社である宝武炭材料科技有限公司は、中国での電池材料(人造黒鉛負極材)事業に関して合弁で進出することに合意し、8月26日に株主間協議及び合弁契約書調印式を行い、「烏海宝傑新能源材料有限公司」(以下、「烏海宝傑」<ウーハイバオジエ>)を設立すると発表。
・今後、総額約5億元(=約73億円)を投資し工場建設を進め、年間生産能力1万tの設備を建設し、2020年後半には営業運転を開始する。
<元記事>https://www.jfe-steel.co.jp/release/2019/08/190827.html

正極材料は意外と日本と中国のコスト差は小さい。負極材料は圧倒的に中国の方が安い。今後性能が落ち着いてくるとコスト勝負になる。このような連携はせざるを得ないのであろう。

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04 8月 2019

【論文紹介】Characterization of Sn4P3–Carbon Composite Films for Lithium-Ion Battery Anode Fabricated by Aerosol Deposition | Nanomaterials

出典:https://www.mdpi.com/nanomaterials/

Nanomaterials, 2019; 9 (7): 1032 DOI: 10.3390/nano9071032
・豊橋技術科学大学の研究者らは、エアロゾルデポジション法(AD)により、リチウムイオン電池アノード用のバインダーレスSn4P3 / C複合膜電極の製造に成功した。
・Sn4P3粒子をボールミル粉砕法を用いてアセチレンブラックと複合体を形成する。次いで、得られたSn4P3 / C粒子を、導電性添加剤または結着剤を添加することなく、衝撃圧密によって金属基材上に直接固化させる。
・ADプロセスによって製造されたSn4P3 / C複合膜は、100、200、および400サイクルでそれぞれ約730mAh/g、500mAh/g、および400mAh/gの重量容量を維持する。
・さらに、LiだけでなくNaも、同様の合金化および脱合金化反応によってSn4P3 に吸蔵および放出することができるので、Sn4P3 電極は、はるかに低いコストで次世代Naイオン電池に使用することができる。
<元記事>https://www.mdpi.com/2079-4991/9/7/1032

このような構造体を作る研究は昔から盛んに行われてきた。最近、ベンチャーに投資する企業も増えてきた。
アイディア自体は古くからあるがなかなか実用化するものが現れない。その理由を少し考えてみると他の方と違ったアイディアが浮かぶのではないだろうか。

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02 8月 2019

【ニュース】リチウムイオン電池向けシリコンアノードを開発・製造するNanoGrafが750万米ドルを授与|プレスリリース

・リチウムイオン電池向けのシリコングラフェン複合材料を開発、製造するNanoGraf Corporation(以下NanoGraf)は、フォード・GM、フィアット・クライスラーによって構成されるUSABC(United States Advanced Battery Consortium)より750万米ドルを授与された。
・この資金は、NanoGraf独自のシリコングラフェンアノード技術をより一層進化させ、$100/kWh以下のコストで350 Wh/kg (750 Wh/L)以上の電気自動車用電池エネルギー密度の達成のために活用される。
・NanoGraf製品は日本の千葉県市原市にある製造施設にてトンスケールで生産されている。
<元記事>https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000001.000047407.html
<NanoGrafホームページ>https://nanograf.com/ja/home-ja/

自動車用の電池は安全を確認する試験のひとつに燃焼試験がある。量産前に一回自動車メーカー担当者と確認してみてはどうか。

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04 6月 2019

【ニュース】テックワン、負極材で中国開拓に再挑戦  :日本経済新聞

・水を防ぎつつ、汗などの湿気を通す「透湿防水」。この機能を持つ衣料用フィルムで海外を開拓しているのが、染色加工のテックワンだ。
・スマホや電気自動車(EV)のリチウムイオン電池素材だ。17年、容量を従来の1.4倍に高められる負極材の製造技術を確立した。
・培ってきた紡糸などの繊維技術を使って素材を加工して、シリコンの粉に含まれるケイ素の粒径を小さくし、体積変動を抑えることに成功した。竹田社長は「すでに中国企業から強い引き合いがある」と話す。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO45437640Z20C19A5FFR000/

中国は新しいものを積極的に採用する傾向が強い。材料メーカーは、中国を利用して技術を磨くのは有効ではないだろうか。
成功しなくても次の一手が見えてくる。

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08 5月 2019

【ニュース】JFEスチールと宝山鋼鉄、中国で負極材合弁視野 車載用電池向け | 日刊工業新聞 電子版

・JFEスチールグループと中国鉄鋼大手の宝山鋼鉄グループは、同国で車載用電池の負極材を製造する合弁事業の検討に入った。
・ニードルコークスを原料に使う年産能力1万トンの設備を、2020年に稼働させる構想。
・企業化調査(FS)を共同で行い、19年前半をめどに事業化の可否を判断する。
<元記事>https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00510178

EVに換算するとかなりの生産量である。これをあと3ヶ月程度で判断するというのは勇気のいることだが、競争に勝つためには必要なのであろう。
過去に自動車メーカーの言葉を信じて不利益を被った材料メーカーは少なくはない。

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26 4月 2019

【ニュース】日立製作所、日立化成を売却へ グループ再編仕上げ  :日本経済新聞

・日立製作所はグループの中核子会社で東証1部に上場する化学大手、日立化成を売却する方針を固めた。
・5月にも売却先の選定に入る。海外の投資ファンドや三井化学などが買収に関心を示している。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO44164750U9A420C1MM0000/

一年ほど前、日立グループは子会社関連会社を半分以下にする方針を打ち出していた。その一環であろう。昨年の不祥事はこの決定には大きく影響していないと予想している。
材料系の企業を今後も売却すると思われるが、その得た資金を何に使うのか注目していきたい。

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18 4月 2019

【ニュース】ダイムラー、次世代電池の米社に出資 100億円超  :日本経済新聞

・独ダイムラーは16日、次世代電池の素材を手がけるスタートアップ企業、米シラ・ナノテクノロジーズに出資すると発表。
・シラの1億7千万ドル(約190億円)の資金調達を主導した。
・現地メディアによるとダイムラーは1億ドルで株式の10%を取得したもようだ。
・シラは2011年にカリフォルニア州で設立された。
・現在、炭素を使っているリチウムイオン電池の負極をシラが開発するケイ素系の素材に置き換えることで、エネルギー密度を約2割高められるという。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO43826660X10C19A4000000/

ダイムラーは、現状のグラファイトのメリット・デメリットをどのように考えているのであろうか?彼らが求める性能はエネルギー密度だけではないはずであり、それを高めることで他の必要な性能に大きな影響を与える。
エネルギー密度を重視するトレンドのまま進むことは、自動車業界の発展として疑問を感じる。

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