東京大学,日本原子力研究開発機構,Ｊ－ＰＡＲＣセンター,高エネルギー加速器研究機構,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和５年１１月２５日

東京大学
日本原子力研究開発機構
Ｊ－ＰＡＲＣセンター
高エネルギー加速器研究機構
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

硬くて丈夫なゲル電解質

～フレキシブル電池の耐久性向上に期待～

ポイント

東京大学 物性研究所の橋本 慧 特任助教（研究当時）と眞弓 皓一 准教授、同大学 大学院新領域創成科学研究科の伊藤 耕三 教授らは、「硬くて丈夫な電池用ゲル電解質」を開発しました。フレキシブル電池に適用可能なゲル電解質には、イオン伝導性に加えて、短絡の原因となる充放電時に生じる金属結晶の成長を防ぐための硬さが必要です。また、繰り返しの曲げ変形に耐えられる強靭性も兼ね備える必要があります。従来材料では、硬さと靭性にはトレードオフの関係があり、この両立は難しいと考えられてきました。

本材料では、材料内部にミクロ相分離構造を形成させることで、金属結晶の成長を防ぐのに十分な硬さを実現しました。さらに、曲げ伸ばしで大きな負荷がかかると、高分子鎖が結晶化して硬くなることで、固体・半固体・有機無機複合ゲル電解質の中でも世界最高水準の高い強靭性を達成しました。硬さと強靭性を併せ持つゲル電解質を電解質膜として用いることで、フレキシブル電池の耐久性向上につながることが期待されます。

本成果は、米国の科学雑誌「Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｄｖａｎｃｅｓ」オンライン版２０２３年１１月２４日（現地時間）に掲載されます。

本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ）「戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ（Ｎｏ．ＪＰＭＪＣＲ１９９２）」、「未来社会創造事業（Ｎｏ．ＪＰＭＪＭＩ１８Ａ２）」、「創発的研究支援事業 ＦＯＲＥＳＴ（Ｎｏ．ＪＰＭＪＦＲ２１２０）」、科研費「若手研究（課題番号：２１Ｋ１４６７９）」の支援により実施されました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Strain-Induced Crystallization and Phase-Separation Used for Fabricating a Tough and Stiff Slide-Ring Solid Polymer Electrolyte”
ＤＯＩ：10.1126/sciadv.adi8505

＜お問い合わせ先＞

（英文）“Strain-induced crystallization and phase separation used for fabricating a tough and stiff slide-ring solid polymer electrolyte”

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