リチウムイオン電池（Lithium-ion battery）

リチウムイオン電池とは

It is a storage battery (secondary battery) in which lithium ions move between a positive electrode and a negative electrode to charge and discharge.

リチウムイオン電池(LIB)は二次電池の一種です。一般に、リチウムイオンが正極と負極の間を往復している二次電池を指します。主にスマートフォン、ノートパソコン、タブレット端末などに用いられています。

背景

1987年に初めてカナダのMoli Energy Ltd.がリチウム金属二次電池を市販化しました。 日本では1991年、ソニーエナジーテック社がリチウムイオン電池の製品化に成功しました。1995年頃からパソコンなどの電源に利用され、2011年には世界で50億個ほど生産されています。

金属リチウム電池との違い

金属リチウム電池は負極に金属リチウムを用いた一次電池であり、リチウムイオン電池とは異なります。他の一次電池よりもエネルギー密度が大きいが、金属リチウムを用いているため安全性が低いです。一方で、リチウムイオン電池は、リチウムがイオンの状態で存在するため、金属リチウム電池に比べて安全性が高いです。

構成

正極の活物質をコバルト酸リチウム(LiCoO_2)、負極の活物質を炭素(C)として、その間のイオン伝導媒体にはリチウムイオン伝導性の有機電解液が用いられた構成になっています。

特性

リチウムイオン電池は他の二次電池よりも起電力が高いため、エネルギー密度と出力密度が大きいです。また、充電と放電を繰り返すと劣化します。

今後の展望、可能性

近年は、電気自動車の開発にリチウムイオン電池が用いられるようになりました。2030年を目処に、ガソリンがなくても走行できる純電気自動車の大量普及を目指して開発が進んでいます。また、ガソリンを使用しないことにより、二酸化炭素の排出削減に繋がります。

懸念

(1)コバルトの使用

コバルトは、稀少で高価な金属元素のため、コスト面や資源の枯渇が懸念されています。

(2)リチウムイオン電池の安全性

電池の大型化で電気自動車に搭載されることになると、より高い安全性が必要になります。