研究開発された技術紹介

テックワン(株)が繊維業界で培った紡糸技術、熱処理工程や粉砕工程を含む特許取得済の新規製法を用いて、従来より小さな1μｍ以下のSiO集合体を作製し、これを用いた革新的シリコン系負極材料を提案している。
本研究では、このSiO集合体を使い、川下企業の要望を満たす電池容量やサイクル特性を持った材料設計と、製造コストの低減を目的とした。

SiO単体ではなく、黒鉛との複合体構造を採用することで、放電容量とサイクル特性の目標を達成した。また工程のうち、原価の高い部分を可視化し、3年かけて合理化することで原価を大幅に低減し、リチウムイオン電池の負極材料として最適なシリコン系負極材を開発することができた。

１．放電容量とサイクル特性の向上
目標：容量：600mAh/g以上、サイクル特性：80%以上
実施結果：容量：1007mAh/g、サイクル特性：98.6%
２．製造原価の低減
目標：製造コストを50%以下に低減
実施結果：製造コストを48.4%に低減した

これまでに登録した国内外の特許権を活用するとともに継続して国内外への特許出願を行う。並行して他社登録特許に抵触していないか（パテントクリアランス）も継続して確認する。

国内・海外(特に中国・韓国)の電池メーカーに対して、高性能なリチウムイオン電池の負極材料として提供する。

国内ユーザーに関しては学会発表や展示会を通じてサンプル提供を行う。海外ユーザーに関しては既に現地メーカーと取引を行っている商社を通じて商品紹介・サンプル提供を行う。必要に応じて現地メーカーとの面談に同席し技術サポートを行う。

従来のシリコン系負極材と比較してSiOの粒径が小さいので充放電に伴う体積変化が小さくサイクル特性が良い、即ち電池寿命が長い。汎用設備を組み合わせた新規プロセスのため価格競争力が高い。

本事業は競合との優位性から、コスト面も含めて市場導入の可能性が高い。海外川下企業には商社との協業により販路開拓の加速と共に商社が培ったブランド・信用力を活用する。国内川下企業は海外に比べて採用のハードルが高く採用までの期間も長い。黒鉛系負極剤メーカーと協業する。黒鉛系負極剤メーカーは国内川下企業に黒鉛負極を販売しているため、混合品として提案してもらうことで採用までの期間を短縮する。

研究開発後の課題として、初期効率の向上が挙げられる。引き続き基礎検討から行う予定。