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図1　英nexeon社CEOのScott Brown��

リチウムイオン電池の開発は、半導��の性�Τ�発と比べると��々として進んでいないように見える。電池の原理となる電気化学反応を�W��するため、反応による劣化という問��が��きまとうからだ。リチウムイオン電池は、負極(アノード)のLiイオンが陽極（カソード）�笋��‘阿垢襪海箸播纏劼鯤�出、電流を外�陲慊鷆，垢襪箸いΩ桐�である。電流容量を�屬欧襪燭瓩防藏忘猯舛鴪�来のグラファイト(LiC6)構�]から、シリコンアロイに��き換えることで電流容量は格段に�屬�る。グラファイトは構�]を改良することはできない。シリコンだとLiとアロイを作り、その構成比を変えることができる。図2によると、LiイオンリッチのLi15Si4構�]にすると、電流容量はLiC6の372mAh/gから3600mAh/gと10倍�Zく�屬�る。すなわち電池は10倍長�eちする�lだ。シリコン負極の開発��争は��しく�Hくのパテントが出願されていると、同社CEOのScott Brown��はいう。

図2　シリコンを負極に�W��すると電流容量は格段に�屬�る

しかし、電極がすぐ劣化するようでは商��化できない。Liイオンが負極から放出されると（放電）、負極が収縮し構�]的に弱くなる。充電する場合にLiイオンがきちんと元通りの位��に収まれば何の問��もないが、実際には�T晶原子サイトに最初の通りに入れることは�Mしい。このため充放電を繰り返すと、電極が劣化してしまう。劣化によってシリコンが電極から�`れてしまい電池容量の劣化が��きる。

今�v、英国のベンチャー企業のnexeon社は、シリコン材料を使い電流容量を格段に�屬欧覆�ら、負極の劣化を抑えた。負極の電極をあまり�aつけずに負極サイトに収まるように「ハリネズミ」構�]にしたのである。シリコンの針�X構�]の中からLiイオンが出て、針�X構�]の中に収まることで電極の劣化を抑えているとBrown��はいう。負極は銅基��の�屐蔑��C）に厚さ10μmのLiSiアロイを�\積する��針�X構�]を作るのはエッチング�\術を�W��するというが、秘中の秘であるため、詳細は語らない。

放電する場合には、負極のシリコンのハリネズミ構�]からLiイオンが出てカソード�笋帽圓�。充電する場合にLiイオンはカソード�笋�らアノード�笋北瓩辰討�る。このハリネズミのファイン構�]がLiイオンを出し入れしても構�]が��なわれずに�擇�残るのだとBrown��は言う。

図3　負極のシリコン材料をハリネズミ構�]にする

電池の充放電試�xでは、C/2の条�P、すなわち2時間100%充電し2時間100%放電するという条�Pで試�xした。��筒の18650タイプの電池では300サイクルまで50%の容量、スタックタイプの電池では300サイクルで60%、コインタイプでは同じサイクルで80%の容量をそれぞれ確保している。充放電試�xの条�Pをもっと緩めれば��命はさらに長くなる。ピラーの長さや充放電レート、容量性�Δ覆鼻�電池の構�]や試�x条�Pをいろいろ変えながら実�xを行っている。

同社は、ロンドンインペリアルカレッジをスピンオフして2007�Qに設立した企業だが、�Q間250トンの�攵��ξ�のある工場を建設した。このために6500万ドルの�@金を調達した。この工場を�n働し、�j�}顧客が�j��模�攵�するための�мqを行う。さらに1000トンクラスや�j��模�攵�では電池メーカーとのさまざまなオプションやカスタマイズを進め、��来について�Bし合いを進めていく予定だとしている。

同社のビジネスモデルは、あくまでも材料供給メーカーだという。この�\術をライセンスして売るつもりは今のところない。電池メーカーやEVを開発している�O動�Zメーカーなどにリチウムイオン電池の負極材料を販売する。日本の��バッテリメーカーと�Bをしているところだとしている。