東レは、極薄形状を維持しつつ、安定して分散可能なリチウムイオン電池用グラフェン導電助剤を開発した。リチウムイオン電池の高出力化・高容量化が実現可能になるという。現在、ユーザー評価を開始しており、今後はグラフェンの量産技術開発を加速していくとする。

 導電助剤は、リチウムイオン電池の電極を形成する際に、電極の抵抗を低減するために使用される。これまでは主にカーボンブラックの導電助剤が使われてきたが、最近では、リチウムイオン電池のさらなる高出力化や、導電助剤添加量低減による活物質増量(高容量化)が求められている。同社は、これらの課題を解決するため、薄層形状で導電率が高いグラフェンに注目した。

 グラフェンは、比表面積が大きく凝集しやすい。このため、従来技術では、リチウムイオン電池の導電助剤として使用した場合、電極内で偏在を生じやすく、高出力化・高容量化の効果を得ることが困難だった。

 同社ではグラフェン表面に、溶媒との親和性を向上する独自の表面処理を施すことで、溶媒中に安定して分散することを可能にした。このグラフェンを導電助剤として用いることで、電極内に薄層状態で広範囲に導電助剤を分布させることができるようになった。その結果、電池の高出力化・高容量化を確認したという。

 同社のグラフェンは、10層程度の多層グラフェンであり、安価な黒鉛を原料とする化学剥離法を用いて製造されているため低コスト化が可能。今後は、電池以外の用途についても幅広く展開を図っていくとしている。
 
発表資料