東京理科大学、電池電極のスラリー塗工条件をその場で評価する手法を確立

東京理科大学の研究グループは、リチウムイオン電池の電極製造において重要な「電極スラリー」の塗工条件を、その場で迅速に評価できる手法を確立したと発表しました。この手法を用いることで、電池を組み立てる前の段階で最適な条件を絞り込むことが可能となります。

リチウムイオン電池の正極製造では、活物質や導電助剤を溶媒に混ぜたスラリーを金属箔に塗工する工程が不可欠です。これまで塗工条件の最適化には多大な時間や材料を要する充放電試験が必須でしたが、本手法により大幅な効率化が期待されています。

レオ・インピーダンス測定法による動的評価

研究グループは、以前開発した「レオ・インピーダンス測定法（流動性を測定しながら電気的特性を評価する手法）」を活用しました。これにより、実際の塗工環境に近い条件下で、スラリーの状態を定量的に評価することに成功しています。

実験の結果、以下の事実が明らかになったと説明しています。

• スラリーの電気抵抗と、乾燥後の電極の電気抵抗には明確な逆相関がある
• 中程度の塗工速度において、電極の電気抵抗が最小となる導電ネットワークが形成される
• 1mL未満の微量試料で、約5分以内に塗工条件の良否判断が可能

電池開発の効率化と今後の展望

研究グループは、今回実証したLFP（リン酸鉄リチウム）正極スラリー以外にも、負極材料や次世代電池材料への応用が可能であるとしています。製造現場における品質管理や、新材料の迅速な開発プロセスへの展開が期待されています。

本研究成果は、2026年4月30日に国際学術誌「Journal of Power Sources」にオンライン掲載されました。試作回数や廃棄物の削減を通じて、電気自動車やスマートフォンなどの電池性能向上と低コスト化に貢献する研究として位置づけられています。

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