廃棄物から高性能リチウムイオン電池負極材料を開発

廃棄物から高性能リチウムイオン電池

負極材料を開発

2017年2月20日

大阪大学研究情報

詳細は、リンクを参照して下さい。

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本研究成果のポイント

・産業廃棄物であるシリコン切粉を、

　高性能なリチウムイオン電池負極材料に

　リサイクルする方法を開発しました。

・全世界でのシリコン切粉の発生量は、

　リチウムイオン電池負極材料の

　世界需要を上回っており、

　理想的な資源です。

・今回の材料は、簡便なプロセスで

　大量生産が可能です。

・従来の材料である黒鉛の約3.3倍に

　相当する高い容量を示し、

　充放電を800回以上繰り返しても

　その容量を維持できます。

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概要

　東北大学多元物質科学研究所の

西原洋知准教授、京谷隆教授、

大阪大学産業科学研究所の松本健俊准教授、

小林光教授らの研究グループは、

産業廃棄物のシリコン切粉を高性能な

リチウムイオン電池負極材料に

リサイクルする方法を開発しました。

　半導体産業や太陽電池用に

大量のシリコンウエハが生産されています

が、生産量とほぼ同量の切り屑

（シリコン切粉）が発生し、

産業廃棄物となっています。

　本研究ではこのシリコン切粉を

薄いナノフレーク状に粉砕すれば、

高容量でなおかつ長寿命な

リチウムイオン電池の負極材料になる

ことを見出しました。

　さらに、このナノフレーク状シリコンは

炭素と複合化することで更に性能と寿命が

向上し、従来のリチウムイオン電池に

使用されている黒鉛の約3.3倍の容量

（1200mAh/g）を、充放電を800回以上

繰り返しても維持できることが

分かりました。

　全世界でのシリコン切粉の発生量は、

リチウムイオン電池負極材料の

世界需要を上回っており、

まさに理想的な資源です。

　産業廃棄物を原料に用いることに加えて、

シリコン切粉のナノフレークへの粉砕や、

その後の炭素との複合化には

大量のシリコンでも処理できる

簡便な方法を用いており、

リチウムイオン電池への実装に繋がると

期待されます。

　本成果は、平成29年2月20日（月）

午前10時（イギリス時間）に

Scientific Reports誌にて

オンライン公開されました。

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　Good Newsです。

　シリコン切粉を、高性能な

リチウムイオン電池負極材料に

リサイクルでき、

しかもシリコン切粉の発生量は、

リチウムイオン電池負極材料の

世界需要を上回っているそうです。

　正に理想的なリサイクル材料。

　魅力的な話しですね。

　今後の展開に期待します。