東大、次世代電池「ナトリウムイオン電池」のプロトタイプを開発

　東京大学の山田淳夫教授・大久保將史准教授らによる研究グループは、チタンと炭素から構成されるシート状の化合物が多量のナトリウムイオンを吸蔵・放出することを発見した。

　多くの電子機器に使用されているリチウムイオン電池は、希少元素であるリチウムやコバルトを使用しており、安定供給や大幅な低コスト化に課題がある。そのため、希少なリチウムを使用しないナトリウムイオン電池の開発が進められているが、マイナス極に使用する急速充電・長時間の電流供給・充放電の繰り返しに対する安定性などの条件を満たす化合物が見つかっていなかった。

　今回の研究では、東京大学と長崎大学が共同で合成したチタンと炭素から構成されるシート状の化合物をナトリウムイオン電池のマイナス極として応用したところ、多量のナトリウムイオンを吸蔵・放出する特性を持つことや、急速充電にも対応可能であること、長期間安定に作動することが分かった。今回発見したマイナス極と、既に同グループが発見している鉄と硫黄で構成されるプラス極と組み合わせることで、ナトリウムイオン電池のプロトタイプが完成した。

　今後は、本研究で示されたプロトタイプを軸とした低コストな電池の実用化が加速し、電池分野において特定の希少元素産出国への依存から脱却できると期待されている。

　なお、この内容は「Nature Communications」に掲載された。