東麗日前開發出了鋰電池導電助劑等使用的石墨烯（薄膜狀碳分子）的新産品。石墨烯在高濃度下容易變為粘土狀，成為塗佈和混合時的課題。新産品在高濃度下也能保持液體狀態，容易在電池正極材料等之上塗佈，能將電池的壽命提高至1.5倍。東麗力爭通過儘早量産化，在2030年之前使這種材料的銷售額達到100億日元。

     

東麗的新材料

　　  

　　石墨烯是碳原子結合為蜂巢狀的薄膜或薄膜的堆疊物。把石墨烯摻入電池的電極，會成為獲得高輸出功率和容量的導電助劑。助劑也可以使用石墨碳，但由於石墨碳呈現球狀，作為正極材料只能通過點來接觸。而石墨烯為薄膜狀，能以平面來接觸，能提高導電性。

  　　

　　東麗放棄在基板上生成石墨烯的傳統方法，開發出利用氧化來剝離廉價的石墨原料，再進行還原的方法。與此前相比，能以低成本將石墨烯的厚度降至3奈米以下。

  　　

　　石墨烯越薄，越容易摻入其他材料，但如果達到高濃度將變為粘土狀，流動性惡化。因此，石墨烯雖然需要在稀釋之後使用，但變為低濃度後又無法發揮提高導電性的特點，這成為課題。  

      

東麗的新材料

     　　 

　　東麗3月開發出了在分散材料中添加自主高分子材料、靈活控制石墨烯黏度的技術。使石墨烯在高濃度下也保持液體狀，能提高流動性，無需進行稀釋（導致性能下降）即可塗佈。

 　　

　　提高電池性能的輔助劑目前多使用碳奈米管（CNT）。這是一種碳原子結合為蜂巢狀的筒（軟管）狀結構。此次開發的石墨烯與碳奈米管相比，容易摻入電極，能長時間維持導電性。

           

     　　

　　東麗已確認，如用於純電動汽車用的鋰電池材料，採用石墨烯的情況與採用碳奈米管的情況相比，壽命能延長至1.5倍。  　　　　

　　東麗的開發負責人表示，「還希望（把石墨烯材料）應用於新一代全固態電池等」，計劃今後推進評估。

   　　

　　除了用於電池的輔助材料以外，石墨烯還可以作為佈線材料使用。塗佈此次開發的石墨烯並進行乾燥後，石墨烯薄膜會堆疊形成具有導電性的緻密薄膜。據稱可形成不會像金屬那樣生銹的碳佈線。有望用於廣泛用途，例如作為防銹塗料使用。

    　　

　　日本經濟新聞（中文版：日經中文網）名古屋支社　福本裕貴

    　　

 

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