研究の概要
固体電池(全固体電池)は次世代蓄電池として期待されているが、実際の製品化に向けた課題が次々と明らかになっている。本研究は固体電解質の「残留電子伝導率」という見落とされがちな特性が、電池の自己放電(保存中の自然な電力損失)を引き起こすことを理論・実験の両面から実証した。
主な発見・成果
- 残留電子伝導率による自己放電メカニズムの解明:固体電解質が「完全な電子絶縁体」ではないことが自己放電の根本原因
- 薄型セルへの影響が特に深刻:実用的な薄型設計の固体電池ほど自己放電が大きくなる逆説的な結果
- 貯蔵寿命(shelf life)の定量的評価手法:電子伝導率から自己放電速度を計算するモデルを提供
- 材料選定・設計基準への示唆:固体電解質材料の選定において電子伝導率を評価指標に加える必要性を示した
実務への応用
固体電池の導入・調達・投資評価を担うエネルギー貯蔵・EVビジネス関係者:
- 固体電池調達仕様の見直し:電子伝導率を材料評価基準に明示的に加えることで、サプライヤー選定精度向上
- 定置用蓄電システムの設計最適化:長期保存・季節間蓄電を想定する固体電池システムでは、自己放電損失を運用計画に織り込む必要がある
- 投資デューデリジェンスの強化:固体電池スタートアップや技術ライセンス評価の際に、shelf life性能を独立した評価軸として設ける根拠
