05 6月 2019

【ニュース】ダイムラーが次世代リチウムイオンバッテリーの開発に着手 – CARSMEET WEB

・クルマの電動化が進むなか、カギを握るバッテリーを巡る提携が活発化している。
・ここにきてダイムラーグループも同じく米国のバッテリー関連ベンチャーであるシラ・ナノテクノロジーズへ出資。
・リチウムイオンバッテリーの性能向上へ向けて、ドイツと米国のコラボが一段と進みそうだ。
・ダイムラーが株式を取得したシラ・ナノテクノロジー社も、電極を現在の炭素主体のものからシリコン複合材料に置き換えることで20%の性能向上が図れるとしており、ダイムラーの次世代EVであるEQブランド車での採用を目指している。
<元記事>https://carsmeet.jp/2019/06/04/107084/

航続距離にだけ注目した法規は、消費者にも開発者にとっても有効ではない気がする。
EVは使っていると一回の充電で走れる距離が短くなっていく。使っていくと60〜70%まで落ちるが、初期の値が商品をうる際に売りになる。シリコン負極やhigh-Ni正極は、その初期値を上げるのに有効であるが、航続距離が劣化しやすい。
このような商品を世に出すことは、長期的に考えるとブランドにも影響する可能性がある。もちろん、技術開発は進み改良していくので、現時点での話である。

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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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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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02 4月 2019

【インタビュー】リチウムイオン電池に革命を起こすSila Nanotechnologies(The SV Startups100)

・2011年に設立されたSila Nanotechnologiesは、リチウムイオン電池の性能を格段に向上させるシリコン素材を製造するスタートアップ。
・Sila NanotechnologiesのCo-Founder&CEOのGene Berdichevsky氏へのインタビュー記事。
<元記事>http://topics.smt.docomo.ne.jp/article/svs100/business/svs100-10836

負極材料の将来技術として、もう一つ金属Liがあるが、これについてどう思うのかヒアリングして欲しかった。人によっては金属Liが究極的な負極材料と表現する。そうすると、Siはどういう立場の材料になるのであろうか?

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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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26 1月 2019

【レポート】「米国中西部スタートアップ」インタビュー(1)シカゴ発のナノグラフ・コーポレーションが日本へ展開 | 地域・分析レポート – 海外ビジネス情報 – ジェトロ

・米国のイノベーション発信地としては、シリコンバレーやニューヨークなどが注目されがちであるが、中西部のシカゴにも注目すべきイノベーション企業は多い。
・その中で近年注目を集める、リチウムイオン二次電池向けの負極材料添加剤Siアノード材料を製造するスタートアップ企業ナノグラフ・コーポレーション(NanoGraf Corporation、以下ナノグラフ、注)は、2018年12月に日本での製造を発表した。
・ナノグラフは2018年11月に、前身となるサイノード・システムの現物出資と、負極材料添加剤の研究開発を進めてきたJNC(本社・東京)からの250万ドルの出資を含む、総額450万ドルの出資を受けて設立した、ジョイントベンチャー。
・ナノグラフは今後、千葉県市原市にあるJNCの製造所で、既存設備を利用して製品の製造をはじめ、2019年夏からの出荷を予定している。
<元記事>https://www.jetro.go.jp/biz/areareports/2019/bc51dac586526ce0.html

現在、Si系の材料はグラファイトと混合して使われている。Si系の材料単独もしくは比率をあげて使用するには課題が多い。ただ、激しく使用するモビリティー向けではなく、マイルドな使用用途であれば普及する可能性もあるかもしれない。

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20 1月 2019

【ニュース】次世代2次電池に中国も名乗り、第4の固体電解質が台頭 | 日経 xTECH(クロステック)

・次世代2次電池の開発は、最近は海外メーカーの動きが目立つ。
・全固体電池の量産に中国メーカーが名乗りを上げ、負極でSi系活物質の割合を80~100重量%に高めたと主張する例も出てきた。
・一方で、次世代正極の利用は電解液の分解という壁にぶつかっている。
・今後の大きな発展には、液体、固体を問わず次世代電解質の開発がカギを握っている。
<元記事>https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/mag/ne/18/00036/00002/

このような電解質が鍵というような風潮はいかがなものであろうか。手段の一つではあることは間違えないが。
このようなニュースはどのような業種の方にメリットが生まれるのであろうか?

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10 1月 2019

【ニュース】リチウムイオンバッテリーの容量を最大70%向上させる技術が開発されている – GIGAZINE

・カリフォルニアにあるスタートアップ、Sila Nanotechnologiesの技術紹介。
・Sila Nanotechnologiesは厚さ1mmほどのシリコンウエハーを生産する独自の技術を開発。
・ウエハーのケイ素全体を多孔質にして積み重ねることで、無数に含まれる隙間を押し合わせるようにして体積増大を抑えることが可能となり、よりケイ素含有量の高いシリコン負極の開発に成功した。
・これによって従来のリチウムイオンバッテリーの1.5~3倍の充電容量とエネルギー密度が実現できているとのこと。
・また、400~1000回のフル充放電サイクルが可能になっており、Sila NanotechnologiesのバッテリーはBMWを初めとする自動車メーカーからも注目を集めている。
<元記事>http://gigazine.net/news/20190108-to-boost-lithiumion-battery-capacity/

現在、世界的に金属Liの研究が盛んい行われている。一般的にはそのLi金属が究極の負極材料と言われている。
Si系はすでにグラファイトと混ぜて市場に投入されているが、このようなSiだけを用いる場合はLi金属に対してどのような優位性があるか考える必要がある。

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12 12月 2018

【コラム】車載で需要拡大も中国・韓国が急追 リチウム二次電池、日本に必要な「次世代」早期実用化 | 日経 xTECH(クロステック)

・日米欧中韓への二次電池特許出願では、日本国籍出願人は全体の45.1%を占め最多であるが、中国籍及び韓国籍出願人による出願件数が増加傾向にある。
・Si系負極では、日本国籍だけでなく中国籍、韓国籍、欧州国籍、米国籍からも出願が多く、硫化物系固体電解質も韓国籍、中国籍は増加傾向であり、日本の研究が他国をリードしている分野でも、他国の出願が活発になってきている。
<元記事>https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00053/00013/

<X’s EYE>
◯解説:
日本には、特許出願件数で自分の評価を上げる評価制度が存在する。その特許は、件数稼ぎでしかない場合も少なくない。一方、中国韓国はそのようなことなく件数を出している。何が言いたいかというと、