国立大学法人　豊橋技術科学大学環境に優しく，世の中の役に立つ電池技術の創出

資源エネルギー・地球環境問題の一体的解決と，ユビキタスネットワーク・クリーンエネルギー社会を支える基盤技術として，低環境負荷・高エネルギー密度かつ安全・長寿命な高性能二次電池や，安価・簡便でメンテナンスフリーな環境モニタリング技術等の開発が今後益々重要となります。当研究室では，リチウムイオン電池を始めとするエネルギー貯蔵デバイスの実現に資する材料・プロセスに関する研究に取り組んでいます。

酸化物系全固体電池に関する研究
その他（取組内容、メッセージ等）

現行リチウムイオン電池に使用されている可燃性の有機電解液を，不燃性の固体電解質（固体のリチウムイオン伝導体）で置き換えた全固体リチウムイオン電池は，高エネルギー密度化と高い安全性を同時に達成し得る次世代型電池として期待されていますが，高いイオン伝導性と化学的・電気化学的安定性を備えた固体電解質材料の開発や，電極－固体電解質間での界面形成が課題とされています。本研究では，全固体電池のキーマテリアルとなる酸化物固体電解質材料の高特性化と併せて，電極－固体電解質間の新奇な固体間界面形成プロセスに関する研究に取り組んでいます。また、低コスト化が期待できる全固体ナトリウムイオン電池用材料の高性能化にも取り組んでいます。

次世代型高安全リチウムイオン電池に関する研究
その他（取組内容、メッセージ等）

現行リチウムイオン電池の負極に広く使用されているグラファイトはリチウム基準で0.2V近傍と卑な作動電位を有し，電池の高電圧化および高エネルギー密度化を実現する上で重要な役割を担っていますが，低電位で作動するが故に過充電時に金属リチウム析出の危険性があり，安全性の面で課題があります。グラファイトに替わる高安全・長寿命負極材料として，1.5V付近（リチウム基準）に作動電位を持つチタン酸リチウムLi4Ti5O12が実用に至っていますが，充放電容量密度（単位重量当たり）が低く，電池の高エネルギー密度化の観点で課題があります。本研究では，先述の全固体電池用材料としての使用も視野に入れ，高安全・長寿命化と高エネルギー密度化を同時に達成し得る負極材料に関する研究に取り組んでいます。

ポスト・リチウムイオン電池（多価イオン電池）に関する研究
その他（取組内容、メッセージ等）

環境負荷が小さく高エネルギー密度で安価な次世代型二次電池の一つとして「多価イオン電池」があります。当研究室では，2価カチオンであるカルシウムイオンを電荷担体とする新型電池（カルシウムイオン電池）に関する基礎研究を進めています。リチウムより安定で埋蔵量の多いカルシウムを使用するため、高安全化・低コスト化が期待できると共に，高電圧・大容量な二次電池の実現可能性があります。現状，充放電の可逆性が高い新規電極材料の探索と併せて，円滑な充放電を可能とする電極材料の粒子形態制御技術および電極化技術の開発，高い電気化学的安定性を備えた電解質の開発が課題となっており，これらの克服に向けた基礎研究に地道に取り組んでいます。

企業・機関情報

企業・機関名 国立大学法人　豊橋技術科学大学
所在地 〒441-8580　愛知県豊橋市天伯町雲雀ケ丘1-1
ホームページ https://cec.ee.tut.ac.jp/

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