『全固体電池』が電気自動車普及の切り札？〜基礎知識から最新情報まで整理してみた
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注目のコメント
なぜ全固体電池（Solid Electrolyte Battery：SEB）のエネルギー密度が高くなるのかは触れられてませんね。電解質を固体にしても電池の容量は増えません。
部材がすべて固体なので”全”固体電池と呼んでいますが、スマホのバッテリーもリチウムイオンポリマー（LiPo）という全固体電池です。電解質はポリマー（高分子）。
この記事などでよく目にするSEBの電解質は、無機化合物（酸化物、硫化物）になりますが、ポリマーを無機化合物にしてもエネルギー密度は増えません。
SEBの容量が増えるのは、固体電解質にすることで正負極を多層化（Multi Layer）出来るからです。
つまり１つのセルに、幾つもの正極と負極を実装するために電解質を固体にするのであって、”固体”はあくまで手段です。個人的には多層（化）電池と呼ぶべきなのではと思ってますが、一般的な認知は得られてません。
Quantumscapeは、米国のベンチャーでフォルクスワーゲンが出資し、SPAC上場も果たしてます。しかしSingle Layerの全固体電池しか試作出来ておりません。マルチレイヤーを試作出来ているのはSolid Powerくらいで、それでも２層まで。
この２社は、多層化せずとも負極にLi金属を使って高容量を実現してます。Li金属にすると従来比３～４倍の容量が見込めるので、負極の材料を変えたことが高容量の理由です。電解質を固体にしたことではありません。
Li金属負極は、充放電を繰り返すとヒゲみたいなLi析出物が生成して、劣化もしくは最悪の場合ショートを引き起こすので、Li金属負極＋固体電解質にすることでLi析出を防止します。尚、Li金属は理論容量が最大の負極として、半世紀に渡って研究開発（加Moli Energyは商品化も失敗）が行われております。
ただしLi金属負極を多層化するのは難しいと思います。固体電解質の厚みや割合を減らさざるを得ないので、Li析出物の防止が上手くいかない恐れが有り、QuantumscapeやSolid Powerのアプローチには限界があるでしょう。
多層化電池を目指すのなら、別の正負極材料を用いる必要が有り、これは生産技術の貢献も必要です。そこでTDK等がMLCCの製造技術を応用して、民生用を量産し始めてます。
1000字到達したのでここまで、電解質は、あくまでも電気の流れ(電流）を担う媒体ですからね。
Matsunagaさんのコメントが全てですね。
EV最高だー、電池最高だー、って言っている人々は、
一度よく考えてもらいたいものです。Matsunagaさんの以下のコメントが全てですね。
『SEBの容量が増えるのは、固体電解質にすることで正負極を多層化（Multi Layer）出来るからです。』
巷に出回っているどんな全固体電池解説記事よりもわかりやすい。
いつもありがとうございます。
