リチウムイオン電池はもう限界?次世代バッテリーはいつ出るのか

2017年9月26日
[最終更新日]2017年09月26日

近年はウェアラブル端末やIoT、電気自動車(EV)といった、これまで見たことなかった新しい製品が続々と登場し、私たちの生活は大きく変わろうとしています。ところが、これらの製品の進歩する上でネックになっていると言われるのが、「バッテリー技術」です。現在の電気自動車(EV)やスマートウォッチは、ユーザーが満足して使うにはバッテリーの持続時間が短すぎるのです。これはひとえに、本体にこれ以上大きい容量のバッテリーを載せられないためであると言われています。つまり、現在のリチウムイオン電池の技術は、もはや限界にきているのです。まさに今、従来のリチウムイオン電池に代わる、次世代のバッテリー技術が求められているのです。

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リチウムイオン電池はいつからある?

まずは現在のバッテリー技術がいつからあるのかおさらいしておきましょう。「リチウムイオン電池」は。1991年に、ソニーが初めて商品化したのが始まりと言われています。それまで主流のバッテリー技術であった「ニッケル水素電池」に代わり、小型化と高容量化を目指して開発されました。その後、1999年には、ソニーと松下(現パナソニック)が共同で現在主流の技術となる「リチウムイオンポリマー電池」を商品化し、大幅な小型化と軽量化、耐久性の向上に成功しました。そして、現在までに携帯電話、ノートPC、携帯音楽プレーヤー、携帯ゲーム機、タブレット端末、ウェアラブル端末、ドローン、電気自動車など幅広い製品に使われるようになりました。ところが、この20年近くに渡って活躍してきたリチウムイオンポリマー電池も、そろそろ限界に近づいているようなのです。

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次世代バッテリー技術の候補は?

では、現在のリチウムイオン電池に代わる次世代のバッテリー技術にはどのようなものがあるのでしょうか。実はこの分野の研究は積極的に進んでいて、早いものであれば2年後には実用化できるかもしれないと言われています。主に研究されているものの1つには、「リチウム空気電池」があります(参考: 容量はリチウムイオン電池の15倍、超高容量の「空気電池」を開発)。リチウム空気電池は、リチウム金属と電解液、正極の空気極のみで作動するため、リチウムイオン電池に比べて大幅な高容量化と低コストが実現できると言われています。すでにアメリカでは特許が取られているそうですが、まだ実用化には至っていないようです。また、シリコンを利用した電池の開発も進んでいるそうです(参考: 高容量の次世代リチウムイオン電池、産廃シリコンで実現)。そして、2年後に実用できるかもしれないと言われているが、「全固体蓄電池」です。全固体蓄電池は、従来のリチウムイオン電池の電解液を個体に変えたものです。バッテリー容量は同じ大きさのリチウムイオン電池と比べて約2倍で、充電速度もより高速になるそうです(参考: 「全固体蓄電池」2年後に実用へ スマホ、EVなど安全・高性能化 他の次世代型も猛追)。おそらく、現在開発されている次世代バッテリーの中では、全個体蓄電池が最も早く製品化されるかもしれません。

最後に

いかがでしたでしょうか。今回は、「リチウムイオン電池の限界と、次世代バッテリー技術」についてご紹介しました。このように、現在のリチウムイオン電池に代わる新しい技術の開発は着々と進んでいるようですね。特に全個体蓄電池が製品化されれば、現在の電気自動車(EV)やスマートウォッチ、スマホのバッテリー持続時間は単純に見積もって約2倍に拡張されるので、製品開発における転換期となり、1999年のリチウムポリマー電池の製品化以来となる大きなターニングポイントとなりそうです。次世代のバッテリー技術の登場が、今からでも楽しみですね。

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