LGエナジーソリューションが硫黄(Sulfur)を正極材料として活用した高容量バッテリーを全固体技術で実装し、次世代バッテリー技術の可能性を示した。

LGエナジーソリューションは、米国シカゴ大学のシャーリー・モン教授の研究チームと共同で実施した研究結果が、先月27日にエネルギー分野の国際学術誌ネイチャー・コミュニケーションズに掲載されたと5日に明らかにした。

LGエナジーソリューションが運営するFRLで研究員が全固体電池を研究する様子。/LGエナジーソリューション提供

研究チームは硫黄を正極材料として活用し、高いエネルギー貯蔵性能の実現に成功した。硫黄は価格が安く資源が豊富で、理論的に高い容量を実現できることから、次世代正極材料として注目されてきた。

ただし従来のリチウムイオン電池のように液体電解質を使用する構造では、充放電過程で生成された硫黄化合物が電解質へ流出する「ポリスルフィド溶出」現象が発生し、寿命と安定性の確保が難しいという限界があった。

研究チームはこれを解決するため、液体電解質の代わりに固体電解質を適用した全固体バッテリー構造を導入した。これによりポリスルフィド溶出が発生する環境を遮断し、g当たり約1500ミリアンペア時(mAh)水準の容量と安定的なサイクル寿命性能を確保した。

特にこの性能はコインセルの実験だけでなく、実際のバッテリー形態であるパウチセルでも実装され、今後の商用化可能性を確認した点で意義があると会社側は説明した。

LGエナジーソリューション関係者は「今回の成果は、硫黄正極を適用し、従来のリチウムイオン電池に比べて一段高いエネルギー容量の拡張可能性を確認した点で意義が大きい」と述べ、「産業界と学界の協力を土台に、安全性、エネルギー密度、コスト競争力を同時に確保し、次世代バッテリー技術を継続的に拡大していく」と語った。

今回の研究を主導したシャーリー・モン教授は、11日に開幕するインターバッテリー2026でザ・バッテリー・カンファレンスの講演者として出席し、全固体バッテリーと次世代バッテリー技術の発展方向を発表する予定だ。

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