安全で高性能な次世代蓄電技術として注目されている全固体電池の開発には、固体でありながら液体のようにイオンが動き回る固体電解質が不可欠です。東北大学 多元物質科学研究所の大野真之准教授、米国レンセラー工科大学（Rensselaer Polytechnic Institute）のPrashun Gorai助教授らの国際共同研究チームは、酸素を介したガラス構造の制御が固体電解質の性能を決定する鍵であることを突き止めました。本研究チームは、ナトリウム酸化物と五塩化タンタル（xNa2O-TaCl5）を用いたガラス状固体電解質を合成し、酸素の導入が構造とナトリウムイオン輸送に与える影...

酸化物系電解質を用いた全固体電池は、発火や有毒ガス発生のない安全性の高い電池です。電解質の1種であるLi7La3Zr2O12(LLZ)は高いイオン伝導率・広い電位窓を有するため、有望な材料とされています。しかし、材料間を接合するために高温焼結（≥ 1000 °C）が必要であり、電解質材と電極材が反応してしまい電池化が困難です。特に、ニッケルを多く含むLiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)に代表されるような三元系高容量電極材との間で反応が起こりやすく、そのメカニズムや抑止方法は未解明でした。九州大学大学院総合理工学研究院の渡邉賢准教授、株式会社デンソー（当時：九州大学...

電気自動車や再生可能エネルギーの全世界的な利用普及には、高性能・安全・長寿命な電池の開発が必要不可欠です。全固体電池は、液体の電解質を用いないため、液漏れや発火のリスクがなく、容量も大きく、次世代電池として期待されています。しかしながら、電気を蓄える活物質が充電時に体積膨張を起こしてしまうため（シリコンの場合で最大300%）、性能低下が起きやすく、寿命が短いという課題があります。また、粒子の膨張と収縮に伴い、電池内部の構造が劇的に変化し続けてしまうため、どのように性能が低下していくのか、どうすれば寿命が延ばせるのかが、十分にわかっていませんでした。今回、全固体電池の内部機構を解明す...