固体電解質とは

基本的に、固体中では原子やイオンが構造を支えているためイオンが移動することはないが、固体電解質は外部の電場によってイオンが流れることができる特殊な物質である。金属や半導体が電子の移動によって電流を生じるのに対して、固体電解質はイオンの移動によって電流が流れる。

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固体電解質の歴史

初めて発見された固体電解質は、安定化ジルコニアとして知られ、100年以上前に照明の材料として利用された。1897年にドイツのネルンストらによって、酸化ジルコニウムに添加物を加え、電気を流すことによって発光する物質として発見された。この発見をきっかけに、固体中でのイオンの移動について積極的に研究が進められるようになった。

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固体電解質の利用用途

固体電解質は、主に固体酸化物形燃料電池の発電材料や電解コンデンサの電極導体として利用される。そのため、現代の電気自動車（EV）などに使われる先進的な全固体電池の重要な材料である。従来のリチウムイオン電池では液体電解質が使用されていたが、固体電解質を採用することでバッテリーの安全性やエネルギー密度を向上させることが期待されている。

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固体電解質の開発に取り組む企業

日本の企業は固体電解質の開発においてリードしており、トヨタ自動車やパナソニック、出光興産などの企業がその先駆けとなっている。他にも富士フイルム、住友化学など多くの企業が固体電解質の研究開発を積極的に進めている。固体電解質はバッテリーの安全性向上や充電速度の向上、高温下での性能維持などのメリットがあり、次世代の電気自動車技術において重要な役割を果たすことが期待されている。

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