リチウム−空気電池

　金属リチウム−空気電池とは、充放電可能な電池（充電池、二次電池）のうち、金属リチウムと、空気（の中にある酸素）との化学合成により電力を発生させるものをいう。 金属リチウムを負極活物質とし、空気中の酸素を正極活物質とし、充放電可能な電池を指している。リチウムは金属のうち最もイオンになりやすくこれを負極として用いると、正極との電位差が大きく、高い電圧が得られる。また原子の大きさが小さいため質量あたりの電気容量をかせげる。正極の活物質である酸素は電池セルに含める必要がないため、理論上リチウムイオン電池よりも大きな容量を期待でき、自動車用電池として研究されている。

放電によって酸化リチウムが生成されるが、この生成物が固体となって蓄積し（こびりつき）、電解液（正極側）と空気の接触が遮断され、放電が止まるなどの問題があった。そのため、実用化はされてこなかった。

　○　リチウムイオン電池メーカー

　独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）エネルギー技術研究部門【研究部門長 長谷川 裕夫】エネルギー界面技術研究グループ 周 豪慎 研究グループ長、独立行政法人 日本学術振興会(JSPS)外国人特別研究員 王 永剛は、新しい構造の大容量リチウム−空気電池を開発した。

本研究においては、負極(金属リチウム)側に有機電解液を、正極(空気)側に水性電解液を用い、両者を固体電解質で仕切り、両電解液の混合を防いだ。固体電解質はリチウムイオンのみを通すため、電池反応は支障なく進み、正極における反応生成物は水溶性であり固体物質は生成しない。この電池の連続50000mAh/g（空気極の単位質量あたり）の放電も実験により確認した。

　本技術は自動車用電池として極めて有望である。自動車用のスタンドで、正極の水性電解液を入れ替え、負極側の金属リチウムをカセットなどの方式で補給すれば、自動車は充電の待ち時間なく連続走行できる。使用済みの水性電解液からは電気的に容易に金属リチウムが再生され、リチウムは繰り返し使用される。金属リチウムを燃料とした新型燃料電池といえる。

参考）http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2009/pr20090224/pr20090224.html

　⇒　リチウムイオン電池