原子レベルで物質の構造を制御することにより、従来にはなかった新しい特性を持つ材料を実現することができます。その一つとして、産出量が少ない貴重な金属を、安定供給可能な金属に代替するために、その構造制御により必要な機能を向上させる研究に取り組んでいます。
この例として、高性能なリチウムイオン二次電池（LiB） の正極材料に広く用いられているコバルトとニッケルの代替を検討しました。供給が安定しているリチウムマンガン酸化物を対象に、非金属元素のホウ素やリンを結晶格子間のすき間に導入する方法により、コバルトやニッケルを使わなくても長寿命化と高容量化の効果があらわれることを試験電池にて実証しました。
さらに正極材料はマンガン系金属元素のみで構成されるため、リサイクルしやすい特長もあわせ持つ高性能LiBの実現が期待されます。
この技術は、二次電池のほか、触媒材料やエネルギー創生などへの応用が期待されます。
