ウェアラブルデバイス向けに、より長持ちするバッテリーが開発中

最終的に従来型の2倍のエネルギーを蓄えることができるタイプの電池は、間もなくニッチな用途を超えて、ウェアラブルデバイス、電話、さらには電気自動車にまで応用される可能性がある。

全固体電池と呼ばれるものは、しばらく前から入手可能であり、一部の無線センサーで使用されていますが、他の用途で使用するには高価すぎます。半導体およびディスプレイ産業向けの世界最大の機器サプライヤーの1つであるアプライドマテリアルズは、これらのバッテリーをはるかに安価にできると述べています。これにより、よりスリムで寿命の長いスマートウォッチや、ガソリン車と同様の航続距離を備えた電気自動車への道が開かれる可能性があります。

関連項目:

全固体電池では、従来のリチウムイオン電池で通常使用される液体電解質が固体電解質に置き換えられるため、従来の電極をはるかに多くのエネルギーを保持できるリチウム金属電極に置き換えることが可能になります。可燃性の液体電解質を廃止することで、バッテリーの安全性も向上します。これにより、複雑な冷却システムの必要性が減り、特に電気自動車においてコストとサイズの削減につながります（「」を参照）TR10: 全固体電池”）。

アプライド マテリアルズがこれまでに出荷した製造ツールは、大面積に非常に高精度で材料を蒸着するもので、当初は全固体電池の試作とデモンストレーションに使用される予定です。

全固体電池を経済的に製造する上で、広い面積にわたって高品質の電極および電解質材料を製造することが課題の 1 つとなっています。バッテリーは、ディスプレイの多くの層を堆積するのと同じように、電気接点、電極、およびそれらを分離する固体電解質を連続的に堆積することによって作られます。固体電解質に隙間があるとショートする恐れがあります。アプライド マテリアルズは、この問題やその他の製造上の課題を克服できると述べています。

アプライド マテリアルズでエネルギー貯蔵ソリューションの製品マーケティング責任者を務めるアンディ・チュー氏は、「（全固体電池の）足を引っ張っているのは材料の加工とコストだ」と語る。 「私たちはこれらの問題に取り組んでいます。そうすれば、これを大音量で演奏できるようになります。」

アプライド・マテリアルズは、顧客が同社の装置を使って電池を製造していると述べたが、その顧客が誰なのかは明らかにしていない。しかし同社は、同社の機器の最初の商業用途の1つは、サイズが重大な制限となるスマートウォッチなどのウェアラブルデバイス用のバッテリーを製造する可能性が高いと付け加えた。

全固体電池は、電解液の含有を気にする必要がないため、さまざまな形状に簡単に作ることができ、たとえば時計の中に詰め込みやすくなります。薄型固体電池は、柔軟な時計バンドに組み込むこともできます。

アプライド・マテリアルズは、自社技術を使って製造された全固体電池のコスト、蓄えられるエネルギー量、充電速度などを明らかにしていない。全固体電池に関する長年の課題の 1 つは、固体電解質が液体電解質ほど導電性ではないため、出力が制限される傾向があることです。アプライド マテリアルズ社は、チップ用の半導体材料にドーピングするのと同じように、固体電解質をドーピングすることで導電率を向上させる方法に取り組んでいると述べた。同社はまた、エネルギー貯蔵材料をより速く堆積させ、大量のエネルギーを貯蔵する厚い層を可能にする方法にも取り組んでいる。