スマートフォンのバッテリー容量2倍に…サムスン電子、シリコン陰極素材を開発

  • 2015年6月26日

サムスン電子がスマートフォンなどに使われるバッテリーの性能を2倍に高めることができる技術を開発した。この技術は3年以内にサムスン電子のスマートフォンなどに適用される見込みだ。

サムスン電子総合技術院は25日、スマートフォンなどに使われるリチウムイオン電池の密度を2倍に高める技術を開発したと発表した。商用化すれば、現在と同じ大きさのバッテリーでスマートフォンを2倍長く使用できるという意味だ。

この技術はこの日、「グラフェン直成長シリコン陰極素材を利用した高容量リチウムイオン電池の実現」という論文で、科学ジャーナル『ネイチャーコミュニケーションズ』のオンラインに掲載された。

リチウムイオン電池は1991年に初めて商用化された。しかし過去25年間、性能は2倍ほどの増加にとどまった。陰極素材として使う黒鉛に代わる適当な物質が見つからなかったからだ。シリコンが黒鉛に代わる素材として脚光を浴びたが、充電回数が増えればバッテリー容量が急速に減るという短所があった。

総合技術院はこの問題を解決できる陰極素材を開発した。研究陣は物理的強度と伝導性が高いグラフェンを世界で初めてシリコンの表面に付着した。これを通じて充電・放電中にシリコンの構造が崩壊する現象を防ぎ、容量を維持できるようにした。この技術を現在のリチウムイオン電池に適用すれば、倍近いエネルギー密度を実現できる。すなわち同じ大きさのバッテリーを電気自動車に搭載しても走行距離を2倍に増やせるということだ。この技術は韓国、米国、欧州、中国などに特許出願された。業界の専門家はこの技術が今後2、3年以内に適用される可能性があるという見方を示した。

論文の第1著者のソン・インヒョク総合技術院専門研究員は「今回の研究はリチウムイオン電池の素材の性能を大きく高めたのが核心」とし「モバイル機器と電気自動車の市場拡大に合わせて二次電池技術を今後も開発していきたい」と述べた。