豊田中央研究所はリチウムイオン電池（LiB）向けの新材料を開発した。LiBの正極材料であるリチウムマンガン酸化物に注目。同酸化物に非金属元素であるホウ素やリンを組み込むことで、資源制約のあるコバルトやニッケルを利用しなくてもLiBの長寿命化・高容量化が可能になることが分かった。新材料を正極に使用した小型のラミネート型LiBを作製し、効果を実証した。 脱炭素社会の実現に向け、自動車の電動化が進展している。特にLiBは今後搭載が増えることが予想される。ただ、LiBの正極材料として一般的なコバルトやニッケルは貴重な金属資源であり、安定供給に課題があった。 豊田中央研究所ではLiB正極材料のリチウムマンガン酸化物の結晶構造を制御し、長寿命と高容量が実現できることを確認した。長寿命化については結晶格子間の隙間にホウ素を導入することで、結晶構造が安定する。高容量化ではリンを低濃度で導入することで、リチウムイオンを蓄えたり放出したりする量が増えることが分かった。 検証した新正極材料はマンガン系の結晶構造のため、長寿命や高容量だけでなく分別も容易になる。電池のリサイクルという点でも、新正極材料を活用した電池の実現が期待される。