リチウムを極めトップをキープ

もう少し 歳若ければ この俺も ジャグリングで きみを虜に







【電池開発の最前戦線】

いま必要なのは、まったく新しい素
材や製造方法。そういうものは研究
の筋道すらまだハッキリしない段階
にある。しかし、未知の領域へのチャ
レンジをしていかなければ、次の技
術は生まれない。そういうものは、
企業が単独でやろうとすると、リス
クが大きく、国策として産官学連携
をしなければ生き残れない。中国は
それを理解して戦略的に進んでいる。

このままでは、技術もシェアも奪わ
れ、いずれ、中国に特許料を払わな
い。材料を制するものが電池を制す。
電池の技術はグローバルな競争のま
っただ中にあり、携帯用電池にこだ
わらず自動軍用や鉄道用、電力貯蔵
用などへの特殊仕様を開発するとい
う発想の転換が必要だ。

また、材料開発も1990年代以前に立
ち返り、多様な材料を見直すべきだ。
最も重要なのは「脱レアメタル」の
ための新物質の探索と創出だ。それ
らを行わないと、日本の電池の未来
は厳しい。いまならまだ問に合いま
す。国策として産官学連携の強化に
アクセルを踏まなければならない。
その上で、目標を決め、必死にやる
しかないだろう。

リチウムイオン二次電池については
ブログでも掲載してきたが（『飯蛸
とリチウムを超えるリチウム』）、
営利組織がリスクをコントロールし
如何にトップランナーになるかとい　
うマネイジメントが喫緊の課題とな
る。

“意志決定の迅速さ”が一番である
こはとは誰しも肯首する。十分デー
タが集まってきでこれは間違いない
”とわかる頃にはもう他がやってい
る。問題はどこの段階で判断するか、
ある程度先取りしておかないと、需
要ができたときに対応できない。工場
の建物からという、大きな設備投資
が必要になり半年～1年はかかる。

アンテナを張りながら、小さい規模
で積極果敢に攻める。方向性を見極
めながら小回りの利く動きをしてい
けばリスクを抑えて早い決断ができ
る。問題は技術力でなく、経営の仕
方にある。ところが、トップマネジ
メントが、技術開発の現場の事情に
疎くなり、最近は本部制や事業制、
カンパニー制を導入しているが多い
が、その事業部自体が「大企業病」に
患かっている。開発の現場の立場か
らいうと、技術開発の現場のことが
わかる本部長をおき「金は出すが□
は出さず」ということをしないと、
ボトムアップで新しいものが生み出
せない。

中国や韓国のメーカーは、産官学連
携、国を巻き込んで国策として産業
の競争力を養成。産業発展のためなら、
法律を果断に変える。日本には支援
制度があるが、後が大変で「細かな
報告書を提出」を義務付けているが
これがとても煩雑で時間がかかる。
これを、わたし（たち）リフレ派が
経済的側面でいう、適度なインフレ
ーション状態下で運営するというこ
とになる。

表　電池の種類と用途

リチウムイオン電池	ノートブックパソコン、携帯電話、デジタルカメラ、電子ゲーム器
酸化銀電池	デジタル体温計、クオーツ時計、精密電子機器
アルカリボタン電池	玩具、小型ラジオ、体温計
空気亜鉛電池	補聴器
鉛蓄電池	自動車用バッテリー
燃料電池	発電プラント
太陽電池	腕時計、道路標識、住宅用太陽光発電システム

【特許｜リチウムイオン二次電池および
　　　　　　　　　　　　　　　その製造方法】



※「ミラー指数」

【課題】

基板に対し正極活物質である LiCoO₂
の特定結晶面を配向させて、高出力
化を可能としたリチウムイオン二次
電池の製造方法。

【解決手段】

金属単結晶基板面に（003）面を垂直に
配向させエピタキシャル成長したLiCoO₂
単結晶の薄膜正極を有したリチウムイ
オン二次電池で、基板が金または白金
から成り、基板面が金か白金の（110）
面である。エピタキシャル成長をパルス
レーザー・デポジション法で行なう。



 【発明の効果】

LiCoO₂は、CoO₂層（O／Co／Oの３層
領域）と、Li層が交互に積層した岩塩型
結晶構造を有し、CoO₂層で構成される
（003）面の間をLi イオンが出入りするこ
とによりリチウムイオン二次電池の充放
電が行なわれる。

基板面にLiCoO₂をエピタキシャル成長
させることにより（003）面を基板面に対
して垂直配向させたことにより、Liイオン
の出入りが容易になり、リチウムイオン
二次電池の高出力化が可能になる。

尚、従来は、基板面に対して（003）面を
垂直に配向できなかった。

【実施例】  

リチウムイオン二次電池正極を構成
するLiCoO₂薄膜を下記の方法で製造。
尚、成膜は金／白金の２種類で行う。

＜作製手法＞

PLD（Pulse Laser Deposition：パルスレー 
                         ザー・デポジション法）


【表１】


＜従来例との比較＞

表２に、ｃ軸が基板法線に対して75°傾
いているLiCoO₂薄膜についてのout of
plane測定による配向度を、実施例と比
較して示す。

【表２】

＜原子配列＞

図２に、実施例の金基板とその上にエ
ピタキシャル成長したLiCoO₂との界面
の金原子とLiCoO₂のＯ原子との配列関
係を示す。

ここで重要なことは、金（白金）基
板とLiCoO₂エピタキシャル薄膜との接
触面で、金基板の最表面の原子配列と
LiCoO₂薄膜の最表面の原子配列とが
重なった点が周期的に規則的に配列
した組み合わせを選択することで、
110）配向したLiCoO₂薄膜が得られた
ことだ。

図３中、実線の電位／電流曲線で示
した実施例のセルは、充電時及び放
電時共に３．９Ｖ付近の電位でシャ
ープなピーク（酸化還元反応）が認
められ、Li イオンの出入りが盛んに
行なわれることが分かる。これに対
し、破線の電位／電流曲線で示した
比較例のセルでは、充電時も放電時
も明瞭なピークは認められず、Li イ
オンの移動がほとんど行なわれない
ことが分かる。

「薄膜形成と結晶面の最適化による
効率アップ」かと腑に落ちたところ
で、これを量産するには製造プロセ
スの開発が重要になる。かねてから
提案している『ネオコンバーテック』
の登場だが、容量が尽きた。この続
きはまた。