９／１　高容量Si系負極のためのバインダー技術

主催：日本アイアール

高容量Si系負極のためのバインダー技術　～大きな体積変化に対応するバインダー設計の考え方～

リチウムイオン電池のような高性能電池は「大きな容量」が期待されるデバイスであり、その市場要求は止めどなく続いている。もちろん、寿命や低価格、安全性などの要求特性は基本的な要求としてずっと必要であることは変わらないが、そんな中でも容量に対する要求は引き続き増加している。解決策として、材料サイドから見れば活物質の改良ということになるだろうが、リチウムイオン電池系材料において、既に正極の容量向上は上限近くに達しており、大幅な容量向上は難しくなってきている。

一方で負極側の改良という意味では、金属リチウム負極、アノードフリー、合金系負極など、まだまだ容量向上の余地を残している。特に金属リチウム負極はその容量の大きさから多くの開発が進められているが、デンドライトの析出など、金属リチウムの取り扱いの難しさから実用化にはまだ時間がかかりそうだ。

そこで、金属リチウム負極より容量的には少し低くなるが、注目されているのがSi系負極材料だ。そのSi系負極も、充放電での体積変化が非常に大きいことが問題視されている。

本講座では、こうしたSi系負極の大きな体積変化に対応するためのバインダー設計の考え方と、最近のSi系負極用バインダーの開発事情について解説する。