東京理科大学の駒場慎一教授らの研究グループは１０日、ナトリウムイオンやカリウムイオン電池の新たな負極材料「ＺｎＯ鋳型ハードカーボン（ＨＣ－Ｚｎ）」を合成することに成功した。蓄電池を利用したエネルギー変換の低コスト化につながりそうだ。

ハードカーボンは高い熱処理をしても鉱物に変化をしない炭素。研究では、過去に報告したＨＣ－Ｚｎに関する研究を発展させて、Ｍｇと類似した性質を示すＺｎやＣａを使用することを発案。ＺｎやＣａを含む原料の組成比を系統的に変化させたさまざまなハードカーボンを合成し、負極材料としての性能評価を行った。

その結果、ＨＣ－Ｚｎで原料のグルコン酸亜鉛と酢酸亜鉛の組成比を７５：２５にして合成すると、最も優れた性能を示した。また、この負極材料を使用したナトリウムイオン電池を作製し、３１２ Ｗｈ／ｋｇという驚異的なエネルギー密度を示すことを実証している。

この値はＬｉＦｅＰＯ４系リチウムイオン電池にも匹敵するほど優れた性能。カリウムイオン電池においても、３８１ ｍＡｈ／ｇという非常に高い値を示すことが明らかとなった。

研究グループの五十嵐大輔氏は「合成したＺｎＯ鋳型ハードカーボンは希少元素を使わないナトリウムイオン電池やカリウムイオン電池の大容量化・高エネルギー密度化に寄与し、蓄電池を利用したエネルギー変換の低環境負荷化、低コスト化に貢献することができる」と評価している。