電解液が電池性能を左右する理由を解き明かす

当社の伊藤勇一らが行った研究が Journal of Power Sources に掲載されました。

電気自動車やスマートフォンに欠かせないリチウムイオン電池には、「高出力で長く使える」ことが求められています。その性能を支える重要な要素の一つが、電池内部でリチウムイオンを運ぶ電解液です。しかし、電解液の違いが電池性能にどの程度影響するのかは、これまで定量的に十分解明されていませんでした。従来研究では、電極材料や構造に注目した解析が先行しており、電解液の導電性（イオンの動きやすさ）が電極内部の抵抗にどう関わるかは明確ではありませんでした。

本研究では、特性の異なる4種類の電解液を用いた円筒型電池と対称セル測定を組み合わせ、電極内部の抵抗成分を詳細に分解しました。その結果、電解液の導電性が高いほど電極内のイオン抵抗が低下し、電池の出力性能が向上することを定量的に示しました。特にLiFSI系電解液は高い導電性を示し、優れた電池性能につながることが分かりました。本成果は、電池性能向上には電極材料だけでなく電解液設計が不可欠であることを示しています。今後、次世代電池や電動モビリティの高性能化に向けた、合理的な電解液設計指針として社会に貢献することが期待されます。

タイトル: Influence of Electrolyte Conductivity on the Performance of Lithium-ion Batteries: An Electrochemical Impedance Analysis Using Symmetric Cells
著者: Itou, Y., Ogihara, N., Kawauchi, S.
掲載誌: Journal of Power Sources
掲載日: 2025年11月30日​
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.238103