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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12 4月 2019

【ニュース】電池用新素材など相次ぎ実用化へ テックワン  :日本経済新聞

・染色加工を手掛けるテックワン(石川県能美市)が長年研究を重ねてきたシーズが実用化に近づいてきた。
・テックワンはケイ素を主原料としたシリコンの粉を電極に使用する。
・これまで培ってきた紡糸などの繊維技術を使って素材を加工することで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。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO43578080Q9A410C1962M00/

このような処理により、プロセスが容易になるようなことがあれば興味を持つ電池メーカーはあるのではないだろうか。
繊維と無機材料の複合化は電池以外にも用途がある。このような研究をきっかけに複合化した新材料の開発が促進することに期待したい。

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21 3月 2019

【論文紹介】Improved fast charging capability of graphite anodes via amorphous Al2O3 coating for high power lithium ion batteries – ScienceDirect

出典:https://ars.els-cdn.com/

Journal of Power Sources, Volume 422, Pages 18-24 doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.03.027
・韓国のHanyang大学の研究者チームがグラファイト表面に非晶質Al2O3で表面改質した負極材により、急速充電能力が飛躍的に向上することを確認。
・1wt%Al2O3での表面処理黒鉛が、相当する4000mAg -1の高率放電において、約337.1mAh g -1の可逆容量を示した。これは、100mAg -1の電流密度で得られた容量の97.2%に相当する。
・Al2O3はセパレータをコーティングすることで、電解液の濡れ性が向上する。これと同じく、グラファイト上にコーティングすることで電解液の濡れ性が向上し急速充電が可能となった。
<元記事>https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775319302666?via=ihub

硫化物固体電池の正極表面をセラミックスでコートする。このコート技術はこのように液体の電池にも有効な結果を示す。全固体電池用に検証してきたコート技術を、液体の電池に活用してみると面白いのではないだろうか。研究対象自体が実用化しなくても、要素技術は他に転用して違った場所で花開くことが時々ある。

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16 3月 2019

【ニュース】中国での電池材料(負極材)事業に関する合弁意向書の締結について|JFEスチール株式会社

・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(負極材)事業に関する合弁会社を設立するため、同プロジェクトの事業性検証(Feasibility Study:以下FS)を行うことを決定し、3月15日、合弁意向書を締結した。
・2019年前半を目処に、必要なインフラ整備、各種インセンティブの確認も含めた事業性が確認できれば、宝鋼股份との合意を前提に、宝武炭材と電池材料(負極材)事業を共同で実施する予定。
<元記事>http://www.jfe-steel.co.jp/release/2019/03/190315.html

中国市場が不安定であるので、このようなリスクを低減する連携は有効なのかもしれない。

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10 3月 2019

【ニュース】日立化成 欧州で負極材 | 化学工業日報

・日立化成の丸山寿社長は、リチウムイオン2次電池(LiB)負極材の生産拠点を欧州に設ける構想を明らかにした。
・負極材トップメーカーである同社は茨城・勝田工場で増産を続けてきたが、電気自動車(EV)をはじめとするエコカー市場の拡大に対応するには海外生産が必用と判断した。
・欧州では韓国電池大手も増産投資を行うなど、LiB市場が急速に拡大している。
<元記事>https://www.chemicaldaily.co.jp/日立化成 欧州で負極材/

日立化成は昨年の問題を挽回していくことを考えているかもしれない。
今後、CO2排出規制のトレンドを考えると一番電動化を推進しないといけないのは欧州である。EVの販売台数ではなくCO2排出量に着目していけば投資判断は若干しやすくなるのではないだろうか。
材料ではないがGSユアサも欧州に拠点を置くことを発表している。

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25 2月 2019

【論文紹介(オープンアクセス)】High capacity silicon anodes enabled by MXene viscous aqueous ink | Nature Communications

出典:https://media.springernature.com/

Nature Communications doi: 10.1038/s41467-019-08383-y
・高耐久性なSi負極用の二次元導電性バインダーについての報告。
・MXenesとして知られている二次元炭化チタンまたは炭窒化物ナノシートを導電性バインダーとしてシリコン負極に適応した。
・MXenesナノシートは連続的な金属ネットワークを形成し、電極の機械的な補強効果も有する。
・これにより、最大450μmの厚さのSi負極(23.3mAh/cm2)を実証した。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41467-019-08383-y

この材料自体が有効かはわからないが、助剤やバインダーの選択肢が増えることは新規のプロセスを検討するきっかけにもなる。そのような視点で研究してみるのも面白いのではないだろうか?

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20 2月 2019

【論文紹介】Siloxene: A potential layered silicon intercalation anode for Na, Li and K ion batteries – ScienceDirect

出典:https://ars.els-cdn.com/

Journal of Power Sources, Volume 417, Pages 99-107 doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.02.030
・フランスの研究者らは、層状CaSi2から二次元の層状siloxeneを合成した。
・層状ラメラsiloxeneはLi、Na、Kに対して、それぞれ2300、311、203 mAh / gの可逆容量を確認。
・特筆すべきは、シリコンベースの材料でこのような大きな可逆容量を体積変化無しで達成したこと。
<元記事>https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775319301478?via=ihub

ナノシート材料としてCaSi2が使われることがある。豊田中研などで盛んに取り組まれていた。CoO2シートを作ろうとしていてNIMSの高田先生が超電導材料を発見したのは有名な話である。

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18 1月 2019

【ニュース】JXTGエネ LiB負極材 中国生産へ | 化学工業日報

・JXTGエネルギーは、リチウムイオン2次電池(LiB)用の負極材で中国に生産進出する方向で検討に入った。
・一昨年から静岡県富士市で生産し中国の電池メーカーに販売し参入したが、中国の電気自動車(EV)向けの需要の伸びが著しいことから、同電池メーカーと合弁で新工場を設ける方向で詳細を詰めている。
・富士は年3000トン設備だが、中国の新工場は数倍の規模になる見通し。
<元記事>https://www.chemicaldaily.co.jp/jxtgエネ lib負極材 中国生産へ/

15 1月 2019

【論文紹介】Promoting a highly stable lithium metal anode by superficial alloying with an ultrathin indium sheet – Chemical Communications (RSC Publishing)

Chem. Commun. doi: 10.1039/C8CC08934E
・インジウムの薄膜を用いることで、リチウムリッチなLi-Inハイブリットアノードを作成した。
・インジウムとリチウムの合金化プロセスは高速であり、デンドライト形成を抑制する。
・標準的なEC/DMC 1MLiPF6溶媒、NMC523正極と組み合わせることで120サイクル後に90%の容量を維持することを確認した。
<元記事>https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/CC/C8CC08934E#!divAbstract

InとSiはLiの吸蔵のメカニズムが異なる。確かにSiに比べればデンドライト抑制できるかもしれない。

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22 11月 2018

【ニュース】産総研:高容量で劣化しないリチウムイオン2次電池用負極開発

・産総研が導電性基板上に一酸化ケイ素と導電助剤を積層させたリチウムイオン2次電池用負極を開発した。
・この積層構造を有する電極の充放電特性は、容量が現在主流である黒鉛負極(372 mAh/g)の約5倍に相当し、一酸化ケイ素の理論容量2007 mAh/gとほぼ一致した。
・また、開発した電極は充放電を200サイクル以上繰り返しても容量は維持され、高容量で長寿命な特性を持つことが明らかとなった。
<元記事>https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2018/pr20181121_2/pr20181121_2.html

<X’s EYE> 
◯解説:
見る人が見れば劣化しない条件で使っているとも言える。電池の場合、劣化は試験条件による。
耐久性能をうたうのであれば、市場でどのような条件で使われているかを知らないまま研究開発を進めても無駄が多い。また、電池の劣化は

   
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