Development of High-Energy-Density and Safe Lithium-Ion Batteries

• Project/Area Number: 25K00075
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: コ ソンジェ 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (90910282)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 真一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 主任研究員 (00549264) ; 久保田 圭 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, 主任研究員 (50709756)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2026: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 電気化学 / 二次電池 / 電解液

Outline of Research at the Start

1991年ソニーが商用化して以降、リチウムイオン電池は黒鉛負極と層状酸化物正極に固定されている。更なる高エネルギー密度化には、高容量負極と高電位正極の活用とともに、電解液や電極由来の副反応を高度に抑制する必要があるが、効果的な解決策は得られていない。
本研究では、① 電池全体のエネルギーダイアグラムを考慮した設計、② 新たな副反応抑制メカニズムの発掘、③ 高安全性の新規電解液の開発を通じて、安全性を確保しながら負極の容量を一桁向上させると同時に充電電圧上限を引き上げる総合的なシステムの開発を目指す。