電���Q�澱�と�O動�Z��では��性が違うリチウムイオン電池

日立��作所はエネルギー密度120Wh/kgと�e����が高く、��命がこれまでの2倍以�屬箸いΕ螢船Ε爛ぅ�ン（Li+）蓄電池を開発した。��命は、NEDOで定�Iされた、充放電を繰り返すサイクルの平�戯�として、容量維�e率が60%に落ちるまでの期間と定�Iしている。

リチウムイオン電池の��命試�x

開発したリチウムイオン電池は、NEDOプロジェクト「次世代蓄電システム実��化戦�S�\術開発」の�k環としての成果である。これは2006�Q度から2010�Q度までの5�Q間にわたる次世代新型蓄電�\術の開発��画であり、日立��作所はそのなかの要素�\術開発を担当している。

今�v、長��命化できたのは、主に二つの�\術を開発したことによる。�kつは、��極（カソード）の基本材料である、スピネル構�]の�┣愁螢船Ε爛泪鵐�ン（LiMn2O4）の�T晶構�]を機械的に�咾�したこと、もう�kつは電解��溶�]に溶けにくい材料として層�X�U複合�┣��颪鰊�極材料に混ぜ込んだこと、である。

�T晶格子の中にあるMn（マンガン）原子の格子位��に別の原子を��換させ、機械的に�咾�した。Liイオン電池は、��極材料の中に含まれるLi+を放出させることで電子を外�陲慘�し電流として�Dり出すという原理の電池である。充電�壻�はその逆。��極ではスピネル構�]の�┣愁螢船Ε爛泪鵐�ン（LiMn2O4）の�T晶構�]をしており、Li+が放出されると�T晶格子は歪む。このため機械的に弱くなり崩れやすくなる。そこで、�T晶格子を形作るMn原子のサイトに機械的に丈夫な別の原子に��換させた。その原子については��らかにしていない。この原子をMnサイトに入れることで、Li+が出入りしても影�xされないような骨格の�T晶格子を作りだした。この原子は入れすぎると基本構�]ではなくなり、��極としての機�Δ魏未燭気覆�なるため、適度の量を入れている。

もう�kつの�敢�は、電解�]に含まれるLi�eが水と合わさって�╂�となり、Mn原子を�T晶格子から溶け出させてしまうことに�瓦垢襪發里任△襦�Mn原子が電解�]に溶けだせば、基本�T晶格子はやはり崩れてしまう。すなわち��命が�]くなる。そこで、この�T晶材料に原子的に層�Xの複合�┣��颪鮑�ぜ合わせると、Li�e�╂�成分にMnが溶けにくくなることを見出した。��極材料は直径100nm��度の1次��子の集まりであり、�kつの1次��子の中に、LiMn2O4と層�X複合�┣��颪�入っている形になっているという。

日立と新神戸電機が共同で試作した��筒型Liイオン電池(��)

今�vは長さ 10cm��度の��筒型電池を新神戸電機と共同で試作している。なお、最終�Q度である2010�Q度には100Ah級の�j型電池の試作、5kWモジュールの開発、電池の�U御システムの開発などを実現させる��画だ。