東北大と阪大の研究グループ、シリコン切粉のリサイクル法開発

高容量リチウム電池負極材に

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東北大学と大阪大学の研究グループは、シリコン切粉を高性能リチウムイオン電池(LiB)負極材料にリサイクルする方法を開発した。産業廃棄物であるシリコン切粉を原料とするだけでなく、簡易的なプロセスでの大量生産が可能。従来材料に比べて3倍以上の高容量を実現できることからスマートフォンなどの電池の高性能化に寄与すると見られる。21日、東北大学が発表した。

東北大学多元物質科研究所の西原洋知准教授、京谷隆教授、大阪学産業科研究所の松本健俊准教授、小林光松本健俊准教授、小林光らの研究グループは、半導体産業や太陽電池用などに利用されるシリコンウエハを製造する際に発生するシリコン切粉を薄いナノフレーク状に粉砕することで、高容量かつ長寿命なLiB材料を生産できることを発見した。

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性能と寿命が向上し、従来LiBに使用されている黒鉛の約3・3倍の容量(1200mAh/g)を、800回以上の放充電を繰り返し維持できることを確認した。世界で発生するシリコン切粉は年間約9万トンで、LiB負極材料の総需要を上回っており資源量の観点からも優位性がある。