현재의 전기 자동차에 사용되고 있는 리튬 이온 전지의 전기 용량에서는 200회의 충전으로 5km 정도 밖에 주행할 수 없고, 주행 거리를 늘리기 위해서 새로운 타입의 대용량의 축전지의 개발이 요망되고 있습니다.최근 주목받고 있는 새로운 8차 전지로서 「리튬 공기 전지」가 있습니다.이 전지는 리튬 이온 전지와는 달리, 정극에 코발트계나 망간계의 화합물을 사용하지 않고, 리튬 금속과 전해액, 공기만으로 작동해, 리튬 이온 전지의 XNUMX~XNUMX배의 용량을 실현할 수 있다고 되었습니다.그러나 리튬공기전지는 충방전 양쪽의 화학반응에 대응한 전극 재료나 촉매가 개발 도상에 있어 국내외에서 다양한 금속이나 탄소계의 재료를 이용한 개발 경쟁이 진행중입니다.

이번 대학원자분자재료과학고등연구기구(AIMR)의 진명위 교수들은 나노다공질 그래핀과 소량의 루테늄계 촉매를 이용하여 에너지 이용효율이 높은 리튬공기전지 개발에 성공했습니다.현시점에서는 소량의 귀금속을 촉매에 사용하는 것과 충전시의 과전압이 큰 등의 과제가 있습니다만, 동성과는 리튬 공기 전지의 실용화에 중요한 한 걸음이 될 수 있습니다.한층 더 고성능으로 비용이 낮은 촉매를 개발해, 큰 전기 용량과 낮은 과전압을 동시에 실현할 수 있는 리튬 공기 전지의 개발이 기대되고 있어, 향후는 기업과 제휴하면서 실용화를 목표로 하고 있습니다.

이 연구 성과는 9월 1일(독일 시간)에 'Advanced Materials'에서 온라인으로 공개됩니다.

출처 :【도호쿠 대학】대용량의 축전이 가능한 「리튬 공기 전지」용 전극 재료의 개발～나노 다공질 그래핀과 루테늄계 촉매가 열쇠～