放電したスマートフォンのバッテリーを１０分余りで充電できる技術が開発された。

サムスン電子総合技術院はソン・インヒョク－ドゥ・ソクグァン研究チームが従来のリチウムイオン電池より充電容量は４５％大きく充電速度は５倍以上速いバッテリー素材「グラフェンボール」を開発したと２７日、発表した。

このグラフェンボール素材を使ったバッテリーは約１２分で完全充電が可能だ。従来のバッテリーは高速充電技術を使っても完全に充電するのに１時間近くかかった。高温で安定性を維持する点も特徴だ。研究チームは「電気自動車用バッテリーが要求する温度基準であり、摂氏６０度まで安定性を維持できる」と説明した。研究チームはこうした成果を科学ジャーナル『ネイチャー・コミュニケーションズ』オンラインに「グラフェンボールを利用した高速充電および高容量リチウムイオン電池の具現」と題して掲載した。

画期的な性能のバッテリーが開発されたのは新しいメカニズムの究明のおかげだ。強度と伝導度が高いグラフェンをバッテリーに適用する方法を探していたところ、安いシリカ（ＳｉＯ２）を利用してグラフェンを大量合成する方法を見つけたからだ。このように大量合成されたグラフェンがあたかもポップコーンのように３次元立体形態を見せたため「グラフェンボール」と呼ぶという。

研究チームは「このグラフェンボールをリチウムイオン電池の陽極保護膜と陰極素材として使用したところ、充電容量が増え、充電時間を短縮したほか、高温安定性までも満たす結果が出た」と説明した。

新素材の発見はリチウムイオンバッテリー業界の最優先課題だった。リチウムイオンバッテリーは１９９１年に初めて商用化した後、スマートフォンや電気自動車などに用途が拡大した。しかし最近は容量や充電時間の限界に達したという評価を受けていた。

グラフェンは次世代素材の中でも代表的な素材に挙げられてきた。黒鉛から剥がした薄い炭素原子膜のグラフェンは物理的・化学的安定度が高いというのが特徴だ。銅より１００倍以上も電気がよく通し、シリコンより１４０倍以上も電子を速く移動させる。グラフェンボールを活用したバッテリーが従来の高速充電より５倍速い充電を具現できる理由だ。

バッテリー業界はグラフェンボールを使ったリチウムイオンバッテリーが約５年後に商用化すると期待している。