中國の科學(xué)者はこのほど、全固體金屬リチウム電池の「ボトルネック」を克服し、固體電池の性能を飛躍的に向上させた。従來は100キログラムの電池で最長500キロメートルの航続距離が限界だったが、今回の技術(shù)により1000キロメートルを超える可能性が見えてきた。では、この大きな飛躍はどのように実現(xiàn)されたのだろうか。中央テレビニュースアプリが伝えた。

まず、固體電池がなぜまだ広く商業(yè)化されていないのかを理解する必要がある。電池の充放電は、リチウムイオンが正極と負極の間を行き來することで成り立っている。リチウムイオンは言わば電子を運ぶ「配達員」であり、固體電解質(zhì)はその「配達」を行う「高速道路」に當(dāng)たる?，F(xiàn)在よく使われる硫化物系固體電解質(zhì)は、硬度が高く陶磁器のように脆いのに対し、金屬リチウム電極は粘土のように柔らかい。この二つの材料を貼り合わせると界面が凹凸だらけになる。このような「走行困難な道」は、電池の充放電効率に大きく影響する。

今回、中國の複數(shù)の研究チームがこの問題に挑み、3つの重要技術(shù)によって「陶板」と「粘土」をぴたりと密著させることに成功。固體―固體界面の接觸課題を克服し、固體電池の航続性能向上に道を開いた。

第一に、中國科學(xué)院物理研究所が複數(shù)機関の研究チームと共同で開発した「特殊な接著剤」であるヨウ素イオンだ。電池作動中、ヨウ素イオンは「交通警察」のように電場に沿って電極と電解質(zhì)の界面に移動し、リチウムイオンを積極的に引き寄せる。わずかな隙間や穴があると、まるで流砂のようにそこへ流れ込み、自然に埋めてしまう。この「修復(fù)作業(yè)」によって電極と電解質(zhì)が密著し、全固體電池実用化の最大のボトルネックを突破した。

第二に、中國科學(xué)院金屬研究所による「柔軟な変身術(shù)」だ?？茖W(xué)者たちはポリマー材料で電解質(zhì)に「骨格」を持たせ、電池をまるで強化版ラップフィルムのように柔軟かつ丈夫にした。2萬回の折り曲げやねじり試験でも破損せず、日常的な変形に強い。また、この柔軟な骨格には「化學(xué)的な小さな部品」も組み込み、リチウムイオンの移動速度を上げるもの、より多くのイオンを保持するものなどがあり、蓄電能力を86％向上させた。

第三に、清華大學(xué)の「フッ素による強化」だ。研究チームはフッ素を含むポリエーテル材料で電解質(zhì)を改良し、フッ素の高耐圧特性を活かして電極表面に「フッ化物保護層」を形成した。これにより高電圧による電解質(zhì)の絶縁破壊を防ぎ、満充電狀態(tài)での針刺し試験や120℃の高溫試験でも爆発せず、安全性と航続距離の両立を確保できる。

未來は到來しようとしている。固體電池技術(shù)の強力なブレイクスルーにより、新エネルギーモビリティの未來は現(xiàn)実へと近づいている。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語版」2025年10月17日