住友鉱、二次電池用材料の増産と再資源化 EV覇者の希少金属確保は十分か?
コメント
注目のコメント
スマートフォンで一番稼いだのは完成メーカーと素材であった様に(液晶は除く)、LIBの材料系はバリューチェーンの最上位工程として、今後大きく伸びる要素を含んでいます。この記事はLIBの仕組みと課題についても要領良く書いており、わかりやすいです。
引用
リチウムイオン電池は、正極・電解質・負極からなり、正極と負極間でリチウムイオンが行き来する。受電と放電が可能で、実用化されている電池の中では最もエネルギー密度が高い。つまり、高容量、小型軽量化が可能であり、スマートフォンやEVなど適用範囲が拡大している。欠点は、発火等の危険を伴うが、充放電に対する制御回路で対策する。リチウムイオン電池は、リチウムイオンを正極と負極の間を行き来させることにより、充放電を行う電池。リチウムイオンを保有した正極と、黒鉛が層状になった負極、そして電解液で構成されます。
充電時は負極に電子が移動し、それに合わせて正電荷のリチウムイオンが引き寄せられ、負極に蓄積。放電時はその反対の動きとなります。
リチウムイオン電池の充電容量は、正極で保有するリチウムイオンの保有量によって大きく左右されます。
これまでは、正極にコバルト系（コバルト酸リチウム）が使用されていましたが、コバルトは高価であるため代替の材料が模索されていました。そこでパナソニックが目をつけたのは、ニッケル系（ニッケル酸リチウム）。ニッケルは安定性に難があるものの、充電容量はリチウムイオン電池の中で最も高いと言われています。
なお、東芝の開発したSCiB電池では、負極の材料にも着目しています。SCiB電池には、負極に黒鉛ではなくチタン系（チタン酸リチウム）を採用。チタン系負極は黒鉛に比べて劣化が遅く、他のリチウムイオン電池に比べて約6倍の寿命を誇っています。
この様にリチウムイオン電池の性能は、電極の材料が性能に直結するため、材料選択は非常に重要です。またここで述べた、リチウム、ニッケル、チタンはいずれもレアメタル。資源の安定確保も、材料選びにおいて重要なファクターになるでしょう。
