2018 年度研究成果報告書

ニッケルフリーステンレス鋼の高耐食化：リチウムイオン二次電池材料への展開

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06770
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	構造・機能材料
研究機関	長岡技術科学大学
研究代表者	白仁田沙代子長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (90580994)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	エネルギー材料 / リチウムイオン二次電池 / 集電体
研究成果の概要	5 V級リチウムイオン二次電池に用いる正極の集電体材料として，高耐食性を有するNiフリーステンレス鋼の開発を目指した。所定の温度と時間が窒素熱処理を施し，1 mol dm-3 LiPF6/EC:DMC(1:1 v/v%)を用いて，電気化学的に耐食性の評価を行った。その結果，窒素熱処理ステンレス鋼は従来のAl箔よりも高い電位まで安定であることがわかった。つまり、今回作製した窒素熱処理ステンレス鋼は5V級のリチウムイオン二次電池用正極集電体材料としての展開が期待できる材料である。
自由記述の分野	電気化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	リチウムイオン二次電池(LIB)は，エネルギー密度が高く，モバイル機器用の電源として，広く普及している。また近年，次世代自動車分野への適用が加速しており，大型化・高電圧化に伴い，安全性の確保が重要になっている。現行のLIBには可燃性電解液が用いられており，容器や集電体には融点が低く発熱量の大きいAlが用いられている。さらなる高電圧化に対しては，電解液の難燃化およびAlに代わる集電体材料の開発が必要である。今回作製した窒素熱処理ステンレス鋼は従来のAl箔よりも高い電位まで安定であることが見出された。今後の5V級リチウムイオン二次電池の研究において貢献できる成果が得られたといえる。