２０秒でスマホ充電、ＫＡＩＳＴがリチウムイオン電池を開発

２０秒あればスマートフォンを超高速で充電できる技術が開発された。

ＫＡＩＳＴ・ＥＥＷＳ大学院のカン・ジョング、キム・ヨンフン教授チームは２０日、高速充放電が可能で、１万回以上作動しても容量の損失がないリチウムイオン電池負極材を開発したことを明らかにした。

最近のスマートフォンは画面が大きくなり、ＣＰＵの性能が良くなったことで電力の消耗量が増えた。重さのため電池の容量を無制限には増やせないため、メーカーは今、充電速度を上げる技術に注目している。

研究チームは、「夢の新素材」と呼ばれるグラフェンで３次元版を作りあげた。これを６ナノメートル（１ナノメートルは１０億分の１ミリ）の大きさの二酸化チタニウムのナノ粒子を薄い膜にして覆った。すると、３次元版グラフェンと二酸化チタニウムのナノ粒子が作る多様な大きさの気孔が電解質の接近性を高める役割を果たした。その結果、イオンの接近が容易になり、電子の移動がスムーズになった。

研究チームは、こうしてできた負極を利用して１グラム当たり１３０ｍＡｈ（電池の放電容量の単位の一つ。１ｍＡ(ミリアンペア)の電流を１時間流すことができる容量が1ｍＡｈ）の容量を１分内に完全に充放電することに成功した。この過程を１万回以上繰り返しても容量の損失がないことも確認された。

カン教授は、「２０秒ほどでスマートフォン１日分の電池使用量を充電できる」とし、「実際に応用するには周辺技術のレベルがついて来ていない状況だが、研究開発の速度から見て、１年内に商用化が可能だろう」と見通した。

今回の研究結果は、国際学術誌「アドバンスト・ファンクショナル・マテリアルズ」５月１８日号に掲載された。

이우상동아사이언스기자　イ・ウサン東亜サイエンス記者 idol@donga.com