モバイル機器の高性能化が進み、プラグインハイブリッド車（PHV）や電気自動車（EV）のラインアップも拡大するなか、機器や車に搭載するリチウムイオン電池（LiB）の高容量化ニーズが高まっている。その解決策として期待が高いのが、シリコン（Si）を負極材料として使用する取り組みだ。

　LiBにおいて負極材は充電時にリチウムイオンを受け取り、放電時に電子を放出する役割を担い、現在グラファイト系材料が主に使用されている。その負極の新しい材料としてSiが注目を集めている理由は、Siが持つ理論容量の高さにあり、グラファイト（372mAh/g）の10倍以上（4200mAh/g程度）の性能を持つ。
　ただ、純粋なSiは導電性が低いため電池材料として使用できず、カーボン系材料などと混合して使用する必要があるが、それでも3倍程度（1000mAh/g）の性能が実現でき、スマートフォンをはじめとしたモバイル機器の使用時間を長くし、PHVやEVの走行距離を延ばすことができる材料として注目されている。
　そのため国内外の大学・企業で研究開発が行われており、米テスラモーターズのバッテリー技術ディレクターのカート・ケルティー氏も、本紙のインタビューで「サイクル特性に課題があるものの、Si負極材などには注目している」と語っている。
　しかし、Si負極材には大きな問題がある。Siが充放電の際に体積が大きく膨張・収縮することだ。グラファイトでも同様の現象はあるが、Siはその度合いが大きいため耐久性に難があり、ケルティー氏が指摘するようにサイクル特性が課題となっている。

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